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Wenn Abfall zum Klimaschutz werden soll
Im Hafen der kleinen Gemeinde Taliarte an der Ostküste Gran Canarias schwimmen seit dem 8. September 2026 zwölf Mesokosmen – abgeschlossene, schwimmende Versuchsbehälter, die für sieben Wochen zum Freiluftlabor werden.
Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel testet dort erstmals systematisch, ob fein gemahlener Betonabbruch geeignet ist, die Alkalinität des Meerwassers zu erhöhen. Die Forscher wollen verstehen welche Folgen das für das marine Ökosystem hat.
Die sogenannte Ozean-Alkalinisierung (Ocean Alkalinity Enhancement, OAE) ahmt einen natürlichen Prozess nach: die Verwitterung von Gestein, bei der Mineralien ins Wasser gelangen und dieses basischer machen. Ein alkalischeres Meer kann mehr CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen und puffert gleichzeitig die fortschreitende Ozeanversauerung ab. Weltweit fallen jährlich rund fünf Milliarden Tonnen Betonabbruch an – für die Forschenden liegt der Gedanke nahe, einen Teil dieses Abfallstroms für genau diesen Zweck nutzbar zu machen.
Im aktuellen Experiment erhalten einige Mesokosmen gemahlenen Betonabbruch in unterschiedlichen Mengen, andere Natriumhydroxid (NaOH) als Vergleichssubstanz, weitere bleiben unbehandelt als Kontrollgruppe. „In diesem Jahr geht es darum, eine flüssige Alkalinitätsquelle mit gemahlenem Betonschutt zu vergleichen und zu prüfen, wie gut verträglich die beiden Stoffe für die Meeresumwelt sind“, erklärt Ulf Riebesell, emeritierter Professor für Biologische Ozeanographie am GEOMAR und wissenschaftlicher Leiter des Versuchs. Vor Ort geleitet wird das Experiment von Meeres-Biogeochemiker Kai Schulz von der Southern Cross University in Australien.
Warum Betonabbruch keine einfache Lösung ist
Anders als Natriumhydroxid, mit dem sich die Alkalinität sehr gezielt und kontrolliert verändern lässt, ist Betonabbruch ein denkbar uneinheitliches Material: Seine Zusammensetzung hängt vom verwendeten Zement, den Gesteinskörnungen, dem Alter und der bisherigen Beanspruchung des Betons ab. Hinzu kommt, dass gemahlenes Material das Wasser physikalisch eintrübt – ein Effekt, den gelöste Substanzen wie NaOH gar nicht erst verursachen.
Wie relevant solche Unterschiede sein können, zeigen frühere Experimente im äquatorialen Pazifik: Dort reagierte das Phytoplankton je nach eingesetztem Material unterschiedlich stark. Natriumhydroxid hatte dabei nur geringe Auswirkungen, während etwa Olivin-Partikel deutlich stärkere Veränderungen hervorriefen. Genau diese Frage steht daher auch im Zentrum des aktuellen Experiments: „Mit diesem Experiment wollen wir herausfinden, ob es die Partikel selbst sind, die eine zusätzliche Wirkung auf das Ökosystem entfalten – oder ob die beobachteten Effekte allein auf die erhöhte Alkalinität des Wassers zurückzuführen sind“, so Kai Schulz.
Risiken und Nebenwirkungen verstehen
Riebesell betont die Tragweite möglicher Nebenwirkungen: „Effekte im Zooplankton würden sich auch auf Tiere weiter oben in der Nahrungskette auswirken. Nur wenn wir diese Mechanismen genau verstehen, können wir das Potenzial und die möglichen Risiken der Ozean-Alkalinisierung realistisch einschätzen.“ Das Experiment ist Teil des internationalen Forschungsprojekts OceanAlkAlign, das Mess- und Bewertungsmethoden für OAE-Verfahren vereinheitlichen und damit vergleichbar machen soll – eine Voraussetzung, um belastbare Entscheidungsgrundlagen für die Zukunft zu schaffen.
Die Forschenden selbst betonen, dass solche Verfahren die dringend notwendige, schnelle Reduktion von Treibhausgasemissionen keinesfalls ersetzen können. Diskutiert werden sie stattdessen als mögliche Ergänzung, um unvermeidbare Restemissionen langfristig auszugleichen. Klar ist aber auch: Mit dem Experiment vor Gran Canaria beginnt ein Stück weit echtes Geoengineering im offenen System Meer – noch im kontrollierten Rahmen der Mesokosmen, aber mit einem Ausgangsmaterial, dessen Zusammensetzung bislang niemand standardisiert hat.
Weitere Informationen:
GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel