Selbst wenn ehrgeizige Klimaschutzmaßnahmen, die auf ein Netto-Null-Treibhausgas (THG) Ziel hinarbeiten, umgesetzt werden, ist davon auszugehen, dass die Menschheit auch in Zukunft eine Restmenge an Kohlendioxid und anderen THG-Emissionen freisetzen und damit die globale Erwärmung weiter vorantreiben würde.
Optionen zur Entnahme von Kohlendioxid (Carbon Dioxide Removal, CDR) - wie z. B. Bioenergie in Verbindung mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung in geologischen Formationen, Erhöhung der Alkalinität der Ozeane oder Management und Ausbau von Ökosystemen - bieten die Möglichkeit, die Bemühungen zur Emissionsreduzierung zu unterstützen und die verbleibenden THG-Emissionen auszugleichen, was wiederum Netto-Null-Ziele überhaupt erst ermöglicht. Darüber hinaus ist CDR der entscheidende Faktor für die Bereitstellung von Netto-Negativ-Emissionen zur Verringerung der atmosphärischen CO2-Konzentration, um eine Überschreitung des Kohlenstoff-Emissions-Budgets oder der globalen Temperatur zu neutralisieren (overshoot).
Das Ziel unserer Gruppe ist es, unser Wissen über die Reaktion des Erdsystems auf Netto-Null- und Overshoot-Szenarien, sowie auf menschlichen Aktivitäten wie CDR, zu vertiefen. Dafür verwenden wir Erdsystem-Modelle unterschiedlicher Komplexität (FOCI, UVic ESCM 2.9 & 2.10), sowie Multi-Modell-Ensembles von CMIP (CDRMIP, ZECMIP).Darüber hinaus tragen wir in interdisziplinärer Zusammenarbeit zu umfassenden Bewertungen von CDR-Optionen bei.
Zu den Forschungsschwerpunkten gehören:
- Modellstudien zum Verständnis des Potenzials und der Risiken (mariner) CDR-Optionen, einschließlich der Erhöhung des Alkalinität-Gehalts der Ozeane, des Managements und der Expansion von Ökosystemen mit blauem Kohlenstoff (CDRmare-Konsortien RETAKE, Sea4Society; RESCUE, Ocean Alk-Align)
- umfassende Bewertung von (marinen) CDR-Optionen (CDRmare-Konsortium ASMASYS, OceanNETs, CDRSynTra, GESAMP WG41)
- Bewertung der Unsicherheiten und des Prozess-Verständnisses von Netto-Null- und Overshoot-Szenarien in Bezug auf den Kohlenstoffkreislauf und die Klimadynamik (RESCUE)
Mitwirkende:
- Andreas Oschlies: Co-Vorsitzender CDRmare, Erdsystemmodellierung mit Modellen mittlerer Komplexität (RETAKE [Projektkoordinator], ASMASYS, CDRSynTra, SeaO2-CDR, Ocean ALK-ALIGN, GESAMP WG41)
- Markus Schartau: Bewertung der CDR-Effizienz verschiedener Größenordnungen und Frequenzen der Alkalisierung des Ozeans an lokalen Standorten und Simulation der entsprechenden potenziellen Reaktionen der Planktondynamik (OceanNETs)
- Sandy (Alexandra) Avrutin: Nutzung der flexiblen Ozean- und Klima-Infrastruktur (FOCI) zur Untersuchung von Überwachungs- und Qunatifizierungstechniken für ozeanbasierter CDR Methoden (SeaO2-CDR)
- Claudia Eisenring: Bewertung mariner CDR Optionen unter Verwendung eines Erdsystemmodells (Ocean ALK-ALIGN)
- Margarita Liadova: arbeitet an der Parametrisierung von Küstenvegetationssystemen (CVEs) in FOCI, um deren Fähigkeit zur Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Klimaszenarien zu simulieren (Sea4Society) und an der Entwicklung eines ML-Modells zur Suche nach potenziell geeigneten Standorten für die Anpflanzung von Küstenvegetationssystemen.
- Vanessa Teske: Evaluierung der Effizienz von Ozeanalkalinisierung im Bezug auf Kohlenstoffaufnahme des Ozeans als ozeanbasierte CDR Methode in Küstenregionen Europas und Nordamerikas mit FOCI (Ocean ALK-ALIGN)
- Mathias Zeller: Untersuchung des Potenzials und der klimatischen/ökologischen Rückkopplungen der Erhöhung der Ozeanalkalinität als CDR-Methode in einem komplexen hochaufgelösten Erdsystemmodell (Ocean ALK-ALIGN)
Wir streben danach, verantwortungsvolle Forschung mit Hilfe von Erdsystem-Modellen zu betreiben. Alle Forschungsdaten und Programmcodes unserer Studien sind öffentlich zugänglich und halten sich an Prinzipien des guten Forschungsdatenmanagement. Wir bemühen uns darum, Annahmen, die unseren Modellen zugrunde liegen, und die Methoden, mit denen die Annahmen getroffen wurden, explizit zu benennen. Außerdem bemühen wir uns, auf derzeitige Grenzen unserer Fähigkeit zur Simulation des Klimasystems und CDR-Ansätze hinzuweisen. Diejenigen von uns, die an CDR forschen, möchten zum Ausdruck bringen, dass wir CDR immer als eine Ergänzung zu, nie als einen Ersatz für deutliche Minderungen der THG-Emissionen sehen. Für weitere Informationen zu verantwortungsvoller Forschung zur CDR, welche wir hier anstreben, weisen wir auf "A Code of Conduct for Marine Carbon Dioxide Removal" hin.
Wenn Sie an einer Zusammenarbeit oder einer Mitgliedschaft in der Gruppe interessiert sind, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren (aoschlies@geomar.de)!