Klimawandel der Meere

Der Klimawandel macht auch vor unseren Meeren nicht halt. Die Nutzung und das ?kologische Gleichgewicht der Meere und auch unserer Nord- und Ostsee sind vielf?ltig betroffen. Letztlich sind damit entscheidende Lebensgrundlagen der Menschheit gef?hrdet. Es gibt Vorschl?ge den Klimawandel durch gro?technische Eingriffe in die globalen marinen und terrestrischen ?kologischen Abl?ufe entgegenzuwirken

Inhaltsverzeichnis

 

Auswirkungen des Klimawandels auf marine ?kosysteme

Unter ⁠Klimawandel⁠ versteht man die globale Erw?rmung der ⁠Atmosph?re⁠ als Folge des erh?hten CO2 -Gehalts der Atmosph?re (⁠Treibhauseffekt⁠). Ebenso bedrohlich wie eine Temperaturerh?hung ist für die Meere die ⁠Versauerung⁠ als eine Folge der direkten L?sung von CO2 im Oberfl?chenwasser. Die Menschheit hat mit dem CO2-Eintrag in die Atmosph?re Prozesse ausgel?st, die den Zustand der Meere vermutlich über Jahrtausende nachteilig bestimmen werden. Einige der Wirkungen sind bereits heute zu beobachten?– wie der Anstieg des Meeresspiegels, die Erw?rmung des Oberfl?chenwassers und die Versauerung des Meerwassers. Neu ist dabei die globale Dimension der Ver?nderungen, die mit den Ozeanen und ihren natürlichen Ressourcen auch wichtige Lebensgrundlagen der Menschheit bedrohen. Die Meere sind unter anderem Nahrungsquelle und die Küsten Siedlungsraum für viele Menschen.

Vor allem der Temperaturanstieg hat bereits jetzt zu Verschiebungen des Artenvorkommens und damit zu einer Ver?nderung mariner ?kosysteme geführt. In nicht berechenbarer Weise werden sich sowohl die Best?nde selbst als auch ihre Verbreitung – sowohl kommerziell bedeutender als auch nicht kommerziell genutzter Fischarten?– ver?ndern. Bereits überfischte Best?nde k?nnten empfindlicher reagieren und ein zukünftiges Fischereimanagement vor noch gr??ere Schwierigkeiten als bisher stellen. Eine vorübergehende Einstellung der Fischerei auf gewisse Zielarten k?nnte eventuell erforderlich werden.

Es ist heute bereits absehbar, dass Korallen und andere Kalk bildende Organismen wegen der Versauerung und wegen des Temperaturanstiegs beeintr?chtigt sein werden. Ein komplexes Zusammenspiel menschlicher Einflüsse – dazu z?hlt auch der Kohlendioxidanstieg in der Atmosph?re?– bedroht die Korallenriffe.

Da das globale ⁠Klimasystem⁠ sehr langsam und tr?ge reagiert, wird auch bei sofortiger drastischer Begrenzung der CO2-Emissionen ein Anstieg des Meeresspiegels zu erwarten sein. Mit zunehmender H?ufigkeit und St?rke der Stürme k?nnen Lebensr?ume und Erwerbsgrundlagen zahlreicher Küstenbewohner?– vor allem in den ?rmeren Regionen als Folge der überschwemmungen, der Sturmfluten und des Meeresspiegelanstiegs?– bedroht sein.

Eine Broschüre des Umweltbundesamtes verdeutlicht die Folgen des Klimawandels für die marinen ?kosysteme.

 

Bek?mpfung des Klimawandels durch Marines Geo-Engineering?

Es gibt Bestrebungen, die anthropogene Klimaerw?rmung durch bewusste und zielgerichtete, meist in gro?em Ma?stab durchgeführte Eingriffe in das ⁠Klimasystem⁠ abzumildern. Diese Ma?nahmen bezeichnet man als Geo-Engineering bzw. "Climate Engineering". Sie bergen viele Risiken und ihre Wirksamkeit ist bisher nicht erwiesen. Sie k?nnen die notwendige Reduktion von Treibhausgasen deshalb keinesfalls ersetzen.

Da die Ozeane die gr??te und wichtigste Kohlenstoffsenke unseres Planeten sind und ungef?hr 50 mal so viel Kohlenstoff wie die ⁠Atmosph?re⁠ aufnehmen, zielen viele Geo-Engineering-Vorschl?ge darauf ab, diese Kohlenstoffsenke zu nutzen.

Marine Geo-Engineering-Methoden, die gegenw?rtig diskutiert werden, umfassen z. B. die Ozeandüngung , die Ozeankalkung und die Versenkung von Ernteabf?llen. Innerhalb dieser Methoden nimmt die Ozeandüngung eine gewisse Sonderstellung ein, da diese Methode bereits in der Praxis erforscht wurde und Aspekte wie Wirksamkeit und Risiken bereits bewertet werden k?nnen.

Ozeandüngung

Algenblüten fixieren CO2, welches nach Absterben der Blüte und durch Absinken zum Meeresgrund und dortiger (Zwischen-)lagerung dem ?System“ zeitweilig entzogen w?re. Die Idee, mit Eisendüngung in den Ozeanen den Anstieg der CO2-Konzentrationen in der Atmosph?re aufzuhalten, ist nicht neu.

Anfang der 1990er-Jahre hat der US Ozeanograf John Martin festgestellt, dass in gro?en Regionen der Weltmeere fast keine einzelligen Algen (Phytoplankton) zu beobachten sind, obwohl die Makron?hrsalze Stickstoff und Phosphat in ausreichendem Ma? vorhanden waren. Es stellte sich heraus, dass in diesen "paradoxen" Zonen ein für die Algen essentielles Mikron?hrsalz, das Eisen, fehlt und dadurch m?gliche Blüten von einzelligen Algen (Phytoplankton) im Meer begrenzt wurden oder ausbleiben.

Seit dieser Beobachtung sind dreizehn Meeresexpeditionen durchgeführt worden, um mit Düngungsexperimenten die ?Eisenhypothese“ zu überprüfen. Drei dieser Experimente, Eisenex (2000), EIFEX (2004) und LOHAFEX (2009) wurden vom Alfred-Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Kooperation mit wissenschaftlichen Institutionen anderer L?nder durchgeführt. W?hrend die Ozeandüngungsexperimente hinsichtlich des wissenschaftlichen Erkenntnisgewinns durchaus erfolgreich waren, zerschlug sich der auf theoretischen Studien basierende Enthusiasmus hinsichtlich des Potenzials der CO2-Speicherung recht schnell.

Es lie? sich zwar nachweisen, dass durch Eisendüngung Algenblüten erzeugt werden, aber das Algenwachstum wurde schnell durch Lichtmangel oder das Fehlen anderer N?hrstoffe limitiert, so dass die Blüten nur von kurzer Dauer waren (Abb. 2). Es ist auch ungekl?rt, ob die? absinkenden Algenmassen überhaupt Tiefen erreichen, in denen der darin gespeicherte Kohlenstoff über l?ngere Zeitr?ume festgelegt w?re.

In einigen Experimenten hat sich gezeigt, dass ein gro?er Teil der Algen sehr schnell von Ruderfu?krebsen gefressen und ein anderer Teil durch Bakterien bereits in den obersten Wasserschichten mineralisiert wurde. Nur eine Studie konnten bisher einen Nettoexport von Kohlenstoff in die Tiefe nachweisen. So sanken im EIFEX Experiment im Südozean über 50% der Kieselalgenblüte in >1000m ab und nur 11% wurden remineralisiert (Smetacek et al. 20012). Die optimistische theoretische Annahmen über das Potenzial der Ozeandüngung als Klimaschutzma?nahme (Entfernung von 1 Gt Kohlenstoff pro Jahr aus der Atmosph?re, entspricht ungef?hr 12% der anthropogenen CO2-Freisetzung) konnte bisher nicht best?tigt werden.

Zus?tzlich zur in Frage stehenden Wirksamkeit sind unkalkulierbare sowie sch?dliche Auswirkungen auf die Meeresumwelt sehr wahrscheinlich, denn mit Ozeandüngung wird massiv in biogeochemische Kreisl?ufe und die sehr komplexe Struktur und Funktion mariner ?kosysteme eingegriffen.

Auswirkungen der Ozeandüngung auf das ⁠?kosystem

Viele dieser Auswirkungen k?nnen heute noch nicht bewertet werden, da die bisherigen Experimente zu kleinskalig waren (bis zu 300 km 2 ) und nicht lange genug andauerten (< 40 Tage), um solche Effekte nachzuweisen. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass eine gro?fl?chige intensive Ozeandüngung zu Effekten führen wird, die denen der Eutrophierung? (überdüngung) ?hneln, ein gut untersuchtes Ph?nomen, dass in Meeresgew?ssern durch überm??ige N?hrstoffzufuhr auftritt.So bedingt z. B. eine ⁠Akkumulation⁠ abgestorbener Algenbiomasse Sauerstoffmangel in der Wassers?ule und am Meeresboden, bis hin zum Erstickungstod von Organismen. Darüber hinaus führt Sauerstoffmangel in den Sedimenten zur Produktion sehr potenter Treibhausgase wie Lachgas und Methan, die den Effekt der CO2-Reduktion auf das ⁠Klima⁠ aufwiegen k?nnten und deshalb in der Klimabilanz der Ozeandüngung berücksichtigt werden müssen.Die Experimente haben auch gezeigt, dass die Ozeandüngung giftige Algenarten f?rdern kann, die durch die Toxinbildung unerwünschte negative Auswirkungen auf Meereslebewesen wie Fische und die menschliche Gesundheit haben k?nnen (durch Genuss von Muscheln und Fisch). Schlie?lich sind auch potenzielle Effekte in Ozeangebieten zu erwarten, die über die Meeresstr?mungen mit Wassermassen aus der gedüngten Region versorgt werden, denn diesen Wassermassen wurden bereits für das Algenwachstum essentielle N?hrstoffe entzogen (?nutrient robbing“).Auch der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung zu Globalen Umweltver?nderungen (WBGU) nimmt in seinen Gutachten von 2006 (Sondergutachten ?Zukunft der Meere“) und 2003 (Hauptgutachten ?Energiewende zur Nachhaltigkeit“) deutlich von der Eisendüngung Abstand. Der WBGU sagt: ?Zum einen ist die erwartete Gr??enordnung der Mengeneffekte wohl eher gering [...] und es gibt Zweifel an der ausreichenden Langfristigkeit der Speicherung [...]. Zum anderen sind die Risiken einer gro?skaligen Eisendüngung im Hinblick auf die mittelbaren Folgen für die Meeres?kosysteme schwer abzusch?tzen.“

Rechtliche Vorgaben

Ausgehend von einer von privatwirtschaftlicher Seite geplanten Meeresdüngungsaktivit?t haben die Vertragsstaaten im Oktober 2008 den politisch sehr bedeutsamen Beschluss gefasst, dass Forschungsma?nahmen im Bereich der Meeresdüngung weiterhin erlaubt sein sollen, alle anderen Ma?nahmen, insbesondere solche kommerzieller Natur, hingegen verboten sind.

2013 haben die Vertragsstaaten von London Protokoll im Konsens rechtlich verbindliche Vorschriften zur Kontrolle des marinen Geo-Engineering verabschiedet. Diese Vorschriften betreffen vor allem die Meeresdüngung. Analog zu dem Beschluss von 2008 sind kommerzielle Aktivit?ten zur Düngung der Meere verboten. Grunds?tzlich zul?ssig bleiben aber entsprechende Forschungsvorhaben. Diese müssen aber im Vorfeld daraufhin überprüft werden, ob die Experimente wissenschaftlich erforderlich sind und von ihnen unvertretbare Umweltauswirkungen ausgehen. Die Prüfungsanforderungen ergeben sich aus dem ebenfalls beschlossenen Annex 5. Die neuen Vorschriften erlauben es des Weiteren, in der Zukunft weitere Typen von marinen Geo-Engineering-Ma?nahmen der staatlichen Kontrolle zu unterstellen, wenn sich das als erforderlich erweisen sollte.

Das gleichfalls 2013 beschlossene Bewertungskonzept (?Assessment Framework“) für die Prüfung von Forschungsvorhaben setzt spezifische Anforderungen für die oben angesprochene Prüfung für Meeresdüngungsprojekte hinsichtlich der wissenschaftlichen Qualit?t und m?glicher nachteiliger Umweltauswirkungen. Wirtschaftliche Interessen dürfen nach dem ?Assessment Framework“ die Ausrichtung des Forschungsvorhabens nicht beeinflussen. Im Vorfeld von Forschungsaktivit?ten sind andere Staaten und Interessierte zu konsultieren.

Die neuen Vorgaben nach London Protokoll sind noch nicht in Kraft getreten, da sie nicht von genügend Staaten ratifiziert worden sind (zwei Drittel der Vertragsstaaten). Deutschland hat die notwendigen ?nderungen des nationalen Rechts im Herbst 2018 beschlossen. Sie werden im Juni 2019 in Kraft treten.

Ozeankalkung

Ozeankalkung hat das Ziel, den ⁠pH-Wert⁠ des Meereswassers zu erh?hen, so dass mehr CO2 aus der Luft gebunden werden kann. Dies kann z. B. durch die Zugabe von Kalziumoxid erreicht werden. Dazu müsste Kalziumoxid zun?chst an Land durch die thermische Zersetzung (Erhitzung auf 850oC) von Kalkstein gewonnen werden. Ein Prozess, der viel Energie und Wasser ben?tigt und zudem Kohlendioxid freisetzt. Grobe Sch?tzungen zeigen, dass 1,5 km3 Kalkstein 1 Gt CO2 im Ozean festlegen k?nnten. Es würde aber 750 Jahre dauern, bis der gegenw?rtige CO2-Gehalt der Atmosph?re auf natürliche Konzentrationen abgesenkt w?re, vorausgesetzt, dass pro Jahr 1 km3 Kalkstein abgebaut wird (Borel 2008). Logistisch würde die Ozeankalkung einen enormen Aufwand darstellen, da sehr gro?e Mengen an Kalkstein abgebaut und transportiert werden müssten. Befürworter der Methode argumentieren, dass durch die Kalkung auch die durch den ⁠Klimawandel⁠ bedingte Ozeanversauerung gemildert werden k?nnte. Dies ist jedoch gleichfalls fraglich, da eine lokale Kalkung den pH-Wert nur in einem begrenzten Gebiet ansteigen l?sst. Ferner k?nnte das extrem basische Wasser bei der Einbringung sogar Meeresorganismen sch?digen. Kritiker halten schon den Ansatz für unplausibel, da die lokale Einbringung von Kalziumoxid das Meerwasser so basisch machen würde, dass es wahrscheinlich sofort zur Ausf?llung von Kalziumkarbonat k?me. Selbst wenn dies nicht der Fall sein sollte, argumentieren Wissenschaftler, dass die im Ozean gebundene Menge an CO2 die Menge, die bei der Zersetzung des Kalksteins frei wird, nicht wesentlich übersteige und damit der gesamte Prozess eher zus?tzliches CO2 produzieren würde.

Kalk müsste also in erheblichen Mengen ins Meer einbracht werden, um eine nennenswerte Erh?hung des Kalkgehaltes im Meerwasser zu erreichen. Da aber das Oberfl?chenwasser der Ozeane mit Kalk übers?ttigt ist, würde dies zu keiner beschleunigten L?sung von CO2 im Meerwasser führen. Eine Unters?ttigung mit Kalk liegt erst in Tiefen von mehreren tausend Metern vor. Dort ist aber bisher nur wenig anthropogenes CO2 angekommen. Das befindet sich gr??tenteils noch in den oberen Ozeanschichten und wird erst in 1.000-2.000 Jahren über die gesamte Wassers?ule verteilt sein. Langfristig (in 10.000 und mehr Jahren) wird genau diese Reaktion den gr??ten Teil des anthropogenen CO2 binden. Dafür ist der natürliche Kalkgehalt in den Meeren ausreichend (es sei denn, die globale CO2 -Produktion übersteigt 5.000 Gt C). Darüber hinaus w?ren die negativen Auswirkungen einer Kalkung auf die marinen ?kosysteme zu berücksichtigen. Das Lichtklima der Meere würde sich durch gewaltige Trübungszonen ver?ndern, in denen ⁠Photosynthese⁠ betreibende Pflanzen nicht mehr wachsen k?nnten. Dies h?tte Auswirkungen auf die Nahrungsnetze, die Fischereiertr?ge und den globalen CO2-Haushalt, da dann weniger Phytoplankton verfügbar w?re und weniger CO2 gebunden werden k?nnte.

Versenkung von Ernteabf?llen

Es wird vorgeschlagen, bis zu 30 % der Ernteabf?lle (z. B. Stroh), von den ?ckern zu entfernen, auf Schiffe zu verladen und an Stellen, wo der Ozean mehr als 1.000-1.500 m tief ist die mit Steinen beschwerten Ballen zu versenken. In diesen gro?en Ozeantiefen erfolgt die Zersetzung des organischen Materials nur sehr langsam aufgrund der K?lte, des Sauerstoffmangels und dem Fehlen von bakteriellen Enzymen zum Zelluloseabbau. Nimmt man an, dass 92 % des in den Ernteabf?llen enthaltenen CO2 in der Tiefe festgelegt wird, k?nnten ungef?hr 15 % der j?hrlichen globalen Zunahme des CO2-Aussto?es (0,6-0,9 Gt) durch diese Methode aus der Atmosph?re entfernt werden. Es müsste aber gew?hrleistet werden, dass durch den Transport der Ernteabf?lle nicht mehr CO2 entsteht als letztendlich im Meer festgelegt wird.

über die ?kologischen Auswirkungen dieser Methode kann nur spekuliert werden, da Tiefseeprozesse weitgehend unerforscht sind, jedoch sind negative Auswirkungen dieser Methode auf die komplexen Meeres?kosysteme sehr wahrscheinlich, selbst wenn Ernteabf?lle nur dort deponiert werden, wo bereits durch natürliche Prozesse terrestrische ⁠Biomasse⁠ in gr??eren Meerestiefen abgelagert wird (z. B. vor gro?en Flussmündungen). Offen bleibt, ob Zersetzungsprozesse zur Freisetzung sch?dlicher Stoffe (Faulgase, Treibhausgase) führen und die Meeresorganismen in einer gr??eren Region signifikant beeintr?chtigen k?nnen, mit unvorhersehbaren Folgen auch für den Menschen. Sollten sich die Ballen von ihrem Anker l?sen und an die Oberfl?che treiben, kommt es durch Zersetzungsprozesse zur Freisetzung des gebundenen CO2. An Land würden durch das Entfernen der Ernteabf?lle von den ?ckern den B?den wichtige N?hr- und Spurenstoffe entzogen.

Stellungnahme des Umweltbundesamtes zur Ozeandüngung

Im Umweltschutz und damit auch im Meeresschutz verfolgt das Umweltbundesamt generell den umweltpolitischen Ansatz, dass Emissionen, Eintr?ge und Verluste von Stoffen, die in den Meeren unerwünscht sind, an den Quellen zu reduzieren oder zu vermeiden sind.
Politikans?tze, die eine zus?tzliche Ausbringung von Stoffen in die Meere, und sei es zur "F?llung" anderer Stoffe oder Verbindungen oder zur ?kologischen ?Manipulation“, vorsehen, werden abgelehnt oder sehr kritisch gesehen, da sie von dem aus unserer Sicht vorrangigen Bemühen, quellenbezogen zu arbeiten, abgehen und viele Unw?gbarkeiten enthalten.

Die derzeitigen Forschungsergebnisse begründen erhebliche Zweifel, ob die Meeresdüngung eine effektive Ma?nahme zur Bek?mpfung des Klimawandels darstellt. Gegenw?rtig gibt es keine wissenschaftlich belastbaren Erkenntnisse, die belegen, dass die Eisendüngung in der Lage ist, den atmosph?rischen CO2-Gehalt in einem für das Klima relevanten Ausma? zu reduzieren.

Des Weiteren bestehen für alle bisher entwickelten Methoden erhebliche Zweifel an der ausreichenden Langfristigkeit der Speicherung und an der Effizienz der Methoden. Das ⁠UBA⁠ h?lt unkalkulierbare und sch?dliche Auswirkungen einer Ozeandüngung für sehr wahrscheinlich, da sie in die teilweise sehr komplexen marinen Nahrungsnetze eingreift und empfiehlt daher, bei zukünftigen Experimenten die Wirkung der Ozeandüngung auf tiefere Wasserschichten, auf die Sedimente und bodenlebenden Organismen und auf die Fischerei zu untersuchen. Darüber hinaus setzt sich das UBA für eine staatliche Kontrolle mit Genehmigungspflicht von Forschungsaktivit?ten zur Meeresdüngung ein.

Das Positionspapier des Umweltbundesamtes mit dem Titel ?Ist die Ozeandüngung zur Bek?mpfung des Klimawandels geeignet?“? enth?lt einen detaillierten überblick zum Thema Ozeandüngung und eine ausführliche Stellungnahme.

Umweltbundesamt-Position zum marinen Geo-Engineering

Derzeit werden die oben skizzierten Methoden des marinen Geo-Engineerings und andere Geo-Engineering-Methoden als Optionen zur Bek?mpfung des Klimawandels kontrovers diskutiert. Aus Sicht des Umweltbundesamtes stellen Geo-Engineering-Ma?nahmen auf absehbare Zeit keine Alternative zu Minderungs- und Anpassungsma?nahmen – den beiden S?ulen des klassischen Klimaschutzes – dar.

Die Anwendung von Geoengineering-Ma?nahmen k?nnte zu einem Paradigmenwechsel in dreifacher Hinsicht führen, den das Umweltbundesamt im Grundsatz ablehnt. Erstens zu der Annahme, der Mensch w?re in der Lage, globale Umweltprozesse zu verstehen und zu steuern, zweitens zu der Einsch?tzung, Geo-Engineering k?nnte Minderungs- und Anpassungsma?nahmen ersetzen und drittens zu dem Kurswechsel, grunds?tzliche Konzepte des Umweltv?lkerrechts wie die Minderung des Schadstoffeintrags in die Umwelt an den Quellen über Bord zu werfen.

Geo-Engineering-Ma?nahmen erscheinen attraktiv, weil eine technische L?sung des Klimaproblems ein ?Weiter so“ suggeriert und internationale Verhandlungen sowie Anstrengungen zur Emissionsvermeidung überflüssig machen k?nnte. Die meisten Geo-Engineering-Ma?nahmen befinden sich noch im Stadium theoretischer überlegungen. In der Regel k?nnen daher weder eindeutige Aussagen über die Wirksamkeit und den Zeitpunkt der Einsetzbarkeit gemacht, noch k?nnen die Risiken und Nebenwirkungen valide abgesch?tzt werden. Die verschiedenen Geo-Engineering-Ma?nahmen unterscheiden sich erheblich mit Blick auf ihre Risikodimensionen, ihre Beherrschbarkeit und Reversibilit?t. Daher muss jeder Vorschlag für sich anhand bestimmter Kriterien bewertet werden.

Ma?nahmen zur ⁠CO2⁠ Entnahme aus der Atmosph?re, die erg?nzend zu den dringend notwendigen Ma?nahmen durchgeführt werden, werden verst?rkt diskutiert. Der ⁠IPCC⁠-Sonderbericht vom Herbst 2018 macht deutlich, dass zur Erreichung des 1,5 Grad-Ziels voraussichtlich Ma?nahmen erforderlich sein werden, mit denen CO2 aus der Atmosph?re entnommen werden kann. Ein intensiv diskutiertes Beispiel ist BECCS, also die Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen zur Energieerzeugung in Verbindung mit der CO2 Abscheidung und Speicherung in der Biosph?re.

Weitere Informationen finden Sie hier.

 

Bek?mpfung des Klimawandels durch Einlagerung von CO2 im Meeresboden?

Angesichts des unver?nderten Anstiegs der globalen Kohlendioxid Emissionen sollte die Option der CO2-Speicherung? in geologischen Formationen tief unter dem Meer nicht v?llig aus den Augen gelassen werden. Sie k?nnte als Brückentechnologie dienen bis die Erneuerbaren Energien und die Steigerung der Energieeffizienz hinreichend etabliert sind. Untermeerische Speicherung in geologischen Formationen ist nicht unproblematisch, da ein sp?teres Entweichen des gespeicherten CO2 nicht vollst?ndig ausgeschlossen werden kann. Dies kann durch technische M?ngel, Havarien beim Transport, der Injektion oder dem Speicherprozess oder der Auswahl einer ungeeigneten Speicherformation geschehen. Leckagen aus untermeerischen Reservoirs k?nnen zur ⁠Versauerung⁠ der Ozeane beitragen. Davon k?nnen Nekton (Fische und Cephalopoden (Kopffü?ler)) und Plankton (einzellige Algen) betroffen sein. Nach heutigem Kenntnisstand erscheinen unter bestimmten geologischen und technischen Voraussetzungen Leckageraten < 0,01% pro Jahr von akzeptabel. Das entspricht einer Rückhaltezeit von 10.000 Jahren.Es besteht allerdings erheblicher Forschungsbedarf, um diese Annahme abzusichern.

Die Speicherung von CO2 im Meeresboden

Die Speicherung von CO2 im Meeresboden kann in salinen Aquiferen und in Erd?l- oder Erdgaslagerst?tten erfolgen. Bei der Beurteilung eines m?glichen Leckagerisikos ist zu beachten, dass das CO2 abh?ngig von der Meerestiefe in unterschiedlicher Dichte vorkommt. Wenn CO2 in einer Tiefe austritt, in der es als Hydrat vorliegt (>3.000 m), sind die geringsten Sch?den zu befürchten. Die Speicherung von CO2 in dieser Wassertiefe ist nach heutigem Erkenntnisstand mit einem geringeren Risiko verbunden. Die Kosten und der entsprechende Aufwand für die Speicherung sind vermutlich deutlich h?her als bei einer Speicherung in geringerer Tiefe.Die Speicherung in geringen Tiefen erfordert wegen des betr?chtlichen Auftriebes des Kohlendioxides ein geeignetes Deckgestein mit durchgehend niedriger

Permeabilit?t. Kommt es dennoch zu Leckagen, wird das CO2 im Wasser gel?st und tr?gt zur Versauerung des Meeres bei. Bei sehr gro?en Leckagen kann das CO2 auch an die Meeresoberfl?che gelangen, wo es dann zur Anreicherung des CO2 in der ⁠Atmosph?re⁠ beitr?gt.
Damit das in saline Aquifere sowie ?l- und Gasreservoire injizierte CO2 dort dauerhaft unsch?dlich bleibt, muss es langfristig (am besten für einige Jahrtausende) gespeichert werden. An einigen natürlichen und künstlichen Speichern werden derzeit Versuche hinsichtlich der dauerhaften Speichersicherheit durchgeführt. Potenzielle Sicherheitsrisiken stellen insbesondere alte, ungenügend versiegelte Bohrl?cher dar. Die Erfahrungen mit der CO2-Best?ndigkeit dieser Bohrlochversiegelungen liegen naturgem?? nur für wenige Jahrzehnte vor. Neben den Bohrlochversiegelungen gilt das Augenmerk dem durch das eingebrachte CO2 verursachten Druckanstieg im Speichergestein. Dieser muss unbedingt in engen Grenzen gehalten werden, um eine mechanische Beeintr?chtigung der Deckschichten zu vermeiden. Risikoabsch?tzungen hinsichtlich der Dichtigkeit der Speicher sollten auf Erfahrungen mit bestehenden natürlichen und künstlichen CO2-Speichern zurückgreifen.

Die Einbringung von CO2 in das Meer

Die Einbringung von CO2 in das Meer, d.h. in die Wassers?ule und auf den Meeresboden, sollte strikt abgelehnt werden. Dies ist keine nachhaltige Option, weil der Ozean im permanenten Austausch mit der Atmosph?re steht, so dass die Langzeitfolgen der CO2-Emissionen für künftige Generationen nicht vermieden werden. Gegen die Deponierung des Treibhausgases im Wasser spricht au?erdem die Gefahr, dass die ?kosysteme unter einem h?heren CO2-Gehalt des Wassers spürbar leiden werden. Zudem sind CO2-Seen auf dem Meeresboden nur schwer zu kontrollieren, und ein langfristiges Entweichen in die Atmosph?re kann nicht ausgeschlossen werden. Aufgrund der beschriebenen negativen Effekte der Versauerung auf die Meeresumwelt ist die Verklappung von CO2 im Meerwasser nach dem global gültigen Londoner Protokoll und dem regionalen OSPAR-übereinkommen zum Schutz des Nordostatlantiks verboten. Die CO2-Speicherung in geologischen Formationen unterhalb der Meere ist bei Einhaltung bestimmter Auflagen erlaubt. Ungeachtet dessen wird in Japan weiter an Projekten gearbeitet, die die CO2-Injektion in die Wassers?ule vorantreiben sollen.

Umweltrisiken

Die Folgen von CO2-Austritten k?nnen in den verschiedenen Bereichen der marinen Lebewelt auftreten. In der tiefen Biosph?re k?nnen dort lebende Mikrobengesellschaften unmittelbar mit dem eingespeisten CO2 in konzentrierter oder gel?ster Form in Kontakt kommen. Au?erdem k?nnten die Beimengungen zum CO2 Auswirkungen auf die Mikrobengesellschaften und die marinen ?kosysteme haben. Die Zusammensetzung der Beimengungen des eingespeisten Gases h?ngt vor allem vom Abtrennungsverfahren, vom Kraftwerkstyp und dem genutzten Energietr?ger ab. Die Hauptbeimengungen sind Schwefelverbindungen (SO2, H2S) und Stickoxide, Methan, Kohlenmonoxid, Wasserstoff, sowie Stickstoff, Sauerstoff und Argon. Eine zus?tzliche Gefahr besteht, wenn durch die CO2-Einleitung toxische Stoffe in der Speicherformation mobilisiert werden. Dazu k?nnen Schwermetalle, aber auch radioaktive Substanzen in Abh?ngigkeit von Zusammensetzung der Gesteinsformationen und Reaktivit?t der Substanzen z?hlen. Einerseits k?nnen diese die tiefe Biosph?re beeintr?chtigen. Andererseits k?nnte bei einer Leckage ein mit diesen Stoffen angereichertes Porenwasser in andere Grundwasserhorizonte eindringen und diese kontaminieren. Die Benthosorganismen w?ren in der Umgebung einer Leckage dem ausstr?menden CO2 ausgesetzt. Das durch den CO2-Austritt bedingte Absinken des pH-Wertes beeintr?chtigt in erster Linie Organismen mit Kalkskeletten. Insbesondere Echinodermen (z.B. Seesterne, Seeigel) und einige Mollusken (Schnecken, Muscheln) dürften davon betroffen sein, da sie Calciumcarbonat für den Skelettbau verwenden. Auch Krebse (Crustaceen) k?nnten in Mitleidenschaft gezogen werden. Bei langanhaltenden, schwerwiegenden Leckagen k?nnen so gro?e Mengen CO2 ins Meer gelangen, dass es auch im freien Wasser über dem CO2-Ausstrom zu ?nderungen des pH-Wertes und der CO2-Konzentration kommt. Dadurch k?nnen auch das Nekton (vor allem Fische, Cephalopoden) und das Plankton (Algen wie Coccolithophoriden (Kalkalgen)) beeintr?chtigt werden. Allerdings sind im freien Wasser nur bei Extremleckagen ?hnlich hohe CO2-Konzentrationen zu erwarten wie am Meeresboden nahe einer Austrittsstelle.