CO2-Aufnahme im offenen Ozean - Versionsgeschichte

Anja: /* Meeresdüngung */

2023-07-24T11:19:55Z

Meeresdüngung

← Nächstältere Version		Version vom 24. Juli 2023, 11:19 Uhr
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	[[Bild:Ocean M CDRmare.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 1: Ozeanbasierte Methoden der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre]]		[[Bild:Ocean M CDRmare.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 1: Ozeanbasierte Methoden der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre]]
	== Meeresdüngung ==		== Meeresdüngung ==
	Auch im offenen [[Ozean im Klimasystem\|Ozean]] nehmen Pflanzen ähnlich wie in Küstenzonen und auf dem Land CO<sub>2</sub> durch [[Photosynthese]] auf. Hier handelt es sich um Algen bzw. Phytoplankton. Zunächst gelangt das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre durch [[Kohlenstoff im Ozean\|Lösung im Meereswasser]] in die obere Ozeanschicht, wo es von den Algen aufgenommen und in Biomasse verwandelt wird. Problem ist in manchen Ozeanregionen der Nährstoffmangel, der das Wachstum begrenzt. Durch technische Eingriffe ließe sich dieser Nährstoffmangel reduzieren, so dass die CO<sub>2</sub>-Aufnahme erhöht werden kann. Dafür gibt es zwei Verfahren, von denen das eine, die sog. Eisendüngung, die Nährstoffe von außen zuführt, das andere sie aus der Tiefe des Ozeans durch technisch verstärkten ~~Aufrieb~~ nach oben befördert.		Auch im offenen [[Ozean im Klimasystem\|Ozean]] nehmen Pflanzen ähnlich wie in Küstenzonen und auf dem Land CO<sub>2</sub> durch [[Photosynthese]] auf. Hier handelt es sich um Algen bzw. Phytoplankton. Zunächst gelangt das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre durch [[Kohlenstoff im Ozean\|Lösung im Meereswasser]] in die obere Ozeanschicht, wo es von den Algen aufgenommen und in Biomasse verwandelt wird. Ein Problem ist in manchen Ozeanregionen der Nährstoffmangel, der das Wachstum begrenzt. Durch technische Eingriffe ließe sich dieser Nährstoffmangel reduzieren, so dass die CO<sub>2</sub>-Aufnahme erhöht werden kann. Dafür gibt es zwei Verfahren, von denen das eine, die sog. Eisendüngung, die Nährstoffe von außen zuführt, das andere sie aus der Tiefe des Ozeans durch technisch verstärkten Auftrieb nach oben befördert.

	=== Eisendüngung ===		=== Eisendüngung ===

Dieter Kasang: /* Eisendüngung */

2023-05-13T15:22:20Z

Eisendüngung

← Nächstältere Version		Version vom 13. Mai 2023, 15:22 Uhr
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	=== Eisendüngung ===		=== Eisendüngung ===
	# Hauptartikel: [[Ozeandüngung]]		* Hauptartikel: [[Ozeandüngung]]

	=== Düngung durch Auftrieb ===		=== Düngung durch Auftrieb ===

Dieter Kasang: /* Düngung durch Auftrieb */

2023-05-01T17:44:13Z

Düngung durch Auftrieb

← Nächstältere Version		Version vom 1. Mai 2023, 17:44 Uhr
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	[[Bild:Auftrieb Wellenpumpe.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 2: Schematische Darstellung von künstlichem Auftrieb mit einer von Wellenenergie angetriebenen Pumpe]]		[[Bild:Auftrieb Wellenpumpe.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 2: Schematische Darstellung von künstlichem Auftrieb mit einer von Wellenenergie angetriebenen Pumpe]]

	Ein Problem dieses Verfahrens wird darin gesehen, dass das nach oben beförderte Wasser durch die natürliche Kohlenstoffpumpe in früheren Zeiten mit CO<sub>2</sub> angereichert wurde und das künstlich angetriebene Algenwachstum, -absterben und -absinken nicht mehr oder sogar weniger CO<sub>2</sub> in die Tiefe befördert als durch das Tiefenwasser wieder nach oben gepumpt wird. Die CO<sub>2</sub>-Anreicherung des Tiefenwassers ist eine Folge der in den höheren Breiten wirkenden physikalischen CO<sub>2</sub>-Pumpe, die kohlenstoffreiches Wasser nach unten befördert. In diesen Breiten kühlt das Oberflächenwasser vor allem im Winter stark aus, kann dadurch mehr Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen und aufgrund seiner hohen Dichte nach unten befördern. Die Wirksamkeit einer technischen Nährstoffpumpe in den Tropen und Subtropen hängt von dem Mengenverhältnis des durch technische Pumpen im aufsteigenden Wasser befindlichen und des im absinkenden biologischen Material enthaltenen Kohlenstoffs ab. Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass ein Netto-Kohlendioxid-Export aus der oberen Wasserschicht durch künstlichen Auftrieb möglich ist. Ein Grund ist, dass das Tiefenwasser zu einem großen Teil bereits vor der Industrialisierung mit einer geringeren Menge an Kohlendioxid angereichert wurde als das Oberflächenwasser in der Gegenwart.<ref name="CDRmare 2023" />		Ein Problem dieses Verfahrens wird darin gesehen, dass das nach oben beförderte Wasser durch die natürliche Kohlenstoffpumpe bereits in früheren Zeiten mit CO<sub>2</sub> angereichert wurde und das künstlich angetriebene Algenwachstum, -absterben und -absinken nicht mehr oder sogar weniger CO<sub>2</sub> in die Tiefe befördert als durch das Tiefenwasser wieder nach oben gepumpt wird. Die CO<sub>2</sub>-Anreicherung des Tiefenwassers ist eine Folge der in den höheren Breiten wirkenden physikalischen CO<sub>2</sub>-Pumpe, die kohlenstoffreiches Wasser nach unten befördert. In diesen Breiten kühlt das Oberflächenwasser vor allem im Winter stark aus, kann dadurch mehr Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen und aufgrund seiner hohen Dichte nach unten befördern. Die Wirksamkeit einer technischen Nährstoffpumpe in den Tropen und Subtropen hängt von dem Mengenverhältnis des durch technische Pumpen im aufsteigenden Wasser befindlichen und des im absinkenden biologischen Material enthaltenen Kohlenstoffs ab. Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass ein Netto-Kohlendioxid-Export aus der oberen Wasserschicht durch künstlichen Auftrieb möglich ist. Ein Grund ist, dass das Tiefenwasser zu einem großen Teil bereits vor der Industrialisierung mit einer geringeren Menge an Kohlendioxid angereichert wurde als das Oberflächenwasser in der Gegenwart.<ref name="CDRmare 2023" />

	Der Einsatz einer durch Wellenenergie angetriebenen Auftriebspumpe, die in dem Projekt CDRmare entwickelt wurde, wird vor der Küste Gran Canarias getestet. Dabei soll nicht nur die technische Leistung verschiedener Pumpen geprüft werden, sondern auch die Folgen für die Ökosysteme sowohl im Oberflächen- als auch im Tiefenwasser bestimmt werden. U.a. wurde dabei festgestellt, dass zwar mehr Algenbiomasse gebildet, dieses aber kaum vermehrt vom Zooplankton gefressen wurde und damit eine Verstärkung des Tiefentransports weitgehend unterblieb. Möglicherweise ist das eine Folge der kurzen Beobachtungsdauer, während der das an den Nährstoffmangel gewöhnte Zooplankton sich noch nicht an den plötzlichen Futterüberschuss angepasst hatte.<ref name="CDRmare 2023" />		Der Einsatz einer durch Wellenenergie angetriebenen Auftriebspumpe, die in dem Projekt CDRmare entwickelt wurde, wird vor der Küste Gran Canarias getestet. Dabei soll nicht nur die technische Leistung verschiedener Pumpen geprüft werden, sondern auch die Folgen für die Ökosysteme sowohl im Oberflächen- als auch im Tiefenwasser bestimmt werden. U.a. wurde dabei festgestellt, dass zwar mehr Algenbiomasse gebildet, dieses aber kaum vermehrt vom Zooplankton gefressen wurde und damit eine Verstärkung des Tiefentransports weitgehend unterblieb. Möglicherweise ist das eine Folge der kurzen Beobachtungsdauer, während der das an den Nährstoffmangel gewöhnte Zooplankton sich noch nicht an den plötzlichen Futterüberschuss angepasst hatte.<ref name="CDRmare 2023" />

Dieter Kasang: /* Alkalinisierung */

2023-05-01T17:42:23Z

Alkalinisierung

← Nächstältere Version		Version vom 1. Mai 2023, 17:42 Uhr
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	Die Alkalinisierung des Ozeans besteht aus zwei Schritten, 1. einer Beschleunigung der natürlichen Verwitterung und 2. dem Eintrag des Produkts in den Ozean. Bei der natürlichen Verwitterung wird ebenfalls CO2 aus der Atmosphäre gebunden. Die Prozesse laufen jedoch sehr langsam ab und entfernen jährlich ca. 1 Mrd. t CO2 aus der Atmosphäre, eine Menge, die durch vulkanische Aktivitäten der Atmosphäre wieder zugeführt wird. Für eine beschleunigte Verwitterung eignen sich neben Kalkstein und Kreide auch Silikatgesteine wie Basalt und Olivin. Die Gesteine müssten an Land abgebaut und zerkleinert werden. Damit würde sich die Oberfläche, an der die chemische Reaktion stattfindet, durch die Kohlendioxid aus der Luft gebunden wird, deutlich vergrößern, was eine verstärkte CO2-Bindung bewirkt. Das Verwitterungsmaterial müsste anschließend in das Meer eingeleitet werden, entweder küstennah oder auf dem offenen Ozean.<ref name="CDRmare 2022" />		Die Alkalinisierung des Ozeans besteht aus zwei Schritten, 1. einer Beschleunigung der natürlichen Verwitterung und 2. dem Eintrag des Produkts in den Ozean. Bei der natürlichen Verwitterung wird ebenfalls CO2 aus der Atmosphäre gebunden. Die Prozesse laufen jedoch sehr langsam ab und entfernen jährlich ca. 1 Mrd. t CO2 aus der Atmosphäre, eine Menge, die durch vulkanische Aktivitäten der Atmosphäre wieder zugeführt wird. Für eine beschleunigte Verwitterung eignen sich neben Kalkstein und Kreide auch Silikatgesteine wie Basalt und Olivin. Die Gesteine müssten an Land abgebaut und zerkleinert werden. Damit würde sich die Oberfläche, an der die chemische Reaktion stattfindet, durch die Kohlendioxid aus der Luft gebunden wird, deutlich vergrößern, was eine verstärkte CO2-Bindung bewirkt. Das Verwitterungsmaterial müsste anschließend in das Meer eingeleitet werden, entweder küstennah oder auf dem offenen Ozean.<ref name="CDRmare 2022" />

	Beide Verfahrensstufen sind mit vielfältigen Problemen verbunden, die noch kaum erforscht sind, weil aussagekräftige Feldversuche fehlen. Die bisherigen Kenntnisse beruhen zu einem großen Teil auf Modellexperimenten. Für die beschleunigte Verwitterung würden durch bergbauliche Aktivitäten große Steinbrüche entstehen, die etwa dem globalen Bedarf der Zementindustrie entsprächen. Der Landverbrauch könnte lokale Ökosysteme zerstören.<ref name="Bach 2019">Bach, L.T., S.J. Gill, R.E.M. Rickaby, S. Gore and P. Renforth (2019): CO<sub>2</sub> Removal with Enhanced Weathering and Ocean Alkalinity Enhancement: Potential Risks and Co-benefits for Marine Pelagic Ecosystems. Front. Clim. 1:7. doi: 10.3389/fclim.2019.00007</ref> Die bergbaulichen Aktivitäten würden erhebliche Mengen an Energie benötigen und vor Ort den Verkehr mit z.B. Lastkraftwagen verstärken. Die abgebauten Silikatgesteine enthalten giftige Schwermetalle, die sich schädlich auf die Ökosysteme des Ozeans auswirken würden.<ref name="CDRmare 2022" /> Auf Schwierigkeiten stößt auch die Einleitung der Verwitterungsprodukte von Karbonatgestein. Der größte Teil des Ozeans ist mit Karbonaten übersättigt, weshalb sich Kalkgestein darin nicht auflösen würde. Ausnahmen sind die Auftriebsgebiete vor der Westküste Südamerikas und Westafrikas.<ref name"Wolf-Gladrow 2023">Wolf-Gladrow, D. A., S. Geilert, M. Fuhr & J. Hartmann (2023): Ozean Alkalinisierung. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima.], S. 167-172, DOI:10.25592</ref> Silikate lösen sich dagegen im Meerwasser überall auf, weil das Wasser durchgehend mit Silikaten untersättigt ist.<ref name="Amann 2023">Amann, T. & J. Hartmann (2023): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Beschleunigte ~~Alkalinisierung~~ an Land.] In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). Warnsignal Klima. 161-166, DOI:10.25592</ref>		Beide Verfahrensstufen sind mit vielfältigen Problemen verbunden, die noch kaum erforscht sind, weil aussagekräftige Feldversuche fehlen. Die bisherigen Kenntnisse beruhen zu einem großen Teil auf Modellexperimenten. Für die beschleunigte Verwitterung würden durch bergbauliche Aktivitäten große Steinbrüche entstehen, die etwa dem globalen Bedarf der Zementindustrie entsprächen. Der Landverbrauch könnte lokale Ökosysteme zerstören.<ref name="Bach 2019">Bach, L.T., S.J. Gill, R.E.M. Rickaby, S. Gore and P. Renforth (2019): CO<sub>2</sub> Removal with Enhanced Weathering and Ocean Alkalinity Enhancement: Potential Risks and Co-benefits for Marine Pelagic Ecosystems. Front. Clim. 1:7. doi: 10.3389/fclim.2019.00007</ref> Die bergbaulichen Aktivitäten würden erhebliche Mengen an Energie benötigen und vor Ort den Verkehr mit z.B. Lastkraftwagen verstärken. Die abgebauten Silikatgesteine enthalten giftige Schwermetalle, die sich schädlich auf die Ökosysteme des Ozeans auswirken würden.<ref name="CDRmare 2022" /> Auf Schwierigkeiten stößt auch die Einleitung der Verwitterungsprodukte von Karbonatgestein. Der größte Teil des Ozeans ist mit Karbonaten übersättigt, weshalb sich Kalkgestein darin nicht auflösen würde. Ausnahmen sind die Auftriebsgebiete vor der Westküste Südamerikas und Westafrikas.<ref name"Wolf-Gladrow 2023">Wolf-Gladrow, D. A., S. Geilert, M. Fuhr & J. Hartmann (2023): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/climate-engineering/ Ozean Alkalinisierung]. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima.], S. 167-172, DOI:10.25592</ref> Silikate lösen sich dagegen im Meerwasser überall auf, weil das Wasser durchgehend mit Silikaten untersättigt ist.<ref name="Amann 2023">Amann, T. & J. Hartmann (2023): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/climate-engineering/ Beschleunigte Verwitterung an Land.] In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima.] 161-166, DOI:10.25592</ref>

	== Geologische Speicherung ==		== Geologische Speicherung ==

Dieter Kasang: /* Meeresdüngung */

2023-05-01T17:37:06Z

Meeresdüngung

← Nächstältere Version		Version vom 1. Mai 2023, 17:37 Uhr
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	[[Bild:Ocean M CDRmare.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 1: Ozeanbasierte Methoden der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre]]		[[Bild:Ocean M CDRmare.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 1: Ozeanbasierte Methoden der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre]]
	== Meeresdüngung ==		== Meeresdüngung ==
	Auch im offenen [[Ozean im Klimasystem\|Ozean]] nehmen Pflanzen ähnlich wie in Küstenzonen und auf dem Land CO<sub>2</sub> durch [[Photosynthese]] auf. Hier handelt es sich um Algen ~~bvzw~~. Phytoplankton. Zunächst gelangt das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre durch [[Kohlenstoff im Ozean\|Lösung im Meereswasser]] in die obere Ozeanschicht, wo es von den Algen aufgenommen und in Biomasse verwandelt wird. Problem ist in manchen Ozeanregionen der Nährstoffmangel, der das Wachstum begrenzt. Durch technische Eingriffe ließe sich dieser Nährstoffmangel reduzieren, so dass die CO<sub>2</sub>-Aufnahme erhöht werden kann. Dafür gibt es zwei Verfahren, von denen das eine, die sog. Eisendüngung, die Nährstoffe von außen zuführt, das andere sie aus der Tiefe des Ozeans durch technisch verstärkten Aufrieb nach oben befördert.		Auch im offenen [[Ozean im Klimasystem\|Ozean]] nehmen Pflanzen ähnlich wie in Küstenzonen und auf dem Land CO<sub>2</sub> durch [[Photosynthese]] auf. Hier handelt es sich um Algen bzw. Phytoplankton. Zunächst gelangt das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre durch [[Kohlenstoff im Ozean\|Lösung im Meereswasser]] in die obere Ozeanschicht, wo es von den Algen aufgenommen und in Biomasse verwandelt wird. Problem ist in manchen Ozeanregionen der Nährstoffmangel, der das Wachstum begrenzt. Durch technische Eingriffe ließe sich dieser Nährstoffmangel reduzieren, so dass die CO<sub>2</sub>-Aufnahme erhöht werden kann. Dafür gibt es zwei Verfahren, von denen das eine, die sog. Eisendüngung, die Nährstoffe von außen zuführt, das andere sie aus der Tiefe des Ozeans durch technisch verstärkten Aufrieb nach oben befördert.

	=== Eisendüngung ===		=== Eisendüngung ===

Dieter Kasang am 1. Mai 2023 um 17:36 Uhr

2023-05-01T17:36:04Z

← Nächstältere Version		Version vom 1. Mai 2023, 17:36 Uhr
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	[[Bild:Ocean M CDRmare.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 1: Ozeanbasierte Methoden der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre]]		[[Bild:Ocean M CDRmare.jpg\|thumb\|520px\|Abb. 1: Ozeanbasierte Methoden der CO2-Entnahme aus der Atmosphäre]]
	== Meeresdüngung ==		== Meeresdüngung ==
	Auch im offenen [[Ozean im Klimasystem\|Ozean]] nehmen Pflanzen ähnlich wie in Küstenzonen und auf dem Land CO<sub>2</sub> durch [[Photosynthese]] auf. Hier handelt es sich um Algen. Zunächst gelangt das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre durch [[Kohlenstoff im Ozean\|Lösung im Meereswasser]] in die obere Ozeanschicht, wo es von den Algen aufgenommen und in Biomasse verwandelt wird. Problem ist in manchen Ozeanregionen der Nährstoffmangel, der das Wachstum begrenzt. Durch technische Eingriffe ließe sich dieser Nährstoffmangel reduzieren, so dass die CO<sub>2</sub>-Aufnahme erhöht werden kann. Dafür gibt es zwei Verfahren, von denen das eine, die sog. Eisendüngung, die Nährstoffe von außen zuführt, das andere sie aus der Tiefe des Ozeans durch technisch verstärkten Aufrieb nach oben befördert.		Auch im offenen [[Ozean im Klimasystem\|Ozean]] nehmen Pflanzen ähnlich wie in Küstenzonen und auf dem Land CO<sub>2</sub> durch [[Photosynthese]] auf. Hier handelt es sich um Algen bvzw. Phytoplankton. Zunächst gelangt das CO<sub>2</sub> aus der Atmosphäre durch [[Kohlenstoff im Ozean\|Lösung im Meereswasser]] in die obere Ozeanschicht, wo es von den Algen aufgenommen und in Biomasse verwandelt wird. Problem ist in manchen Ozeanregionen der Nährstoffmangel, der das Wachstum begrenzt. Durch technische Eingriffe ließe sich dieser Nährstoffmangel reduzieren, so dass die CO<sub>2</sub>-Aufnahme erhöht werden kann. Dafür gibt es zwei Verfahren, von denen das eine, die sog. Eisendüngung, die Nährstoffe von außen zuführt, das andere sie aus der Tiefe des Ozeans durch technisch verstärkten Aufrieb nach oben befördert.

	=== Eisendüngung ===		=== Eisendüngung ===

Dieter Kasang: /* Alkalinisierung */

2023-04-28T12:07:13Z

Alkalinisierung

← Nächstältere Version		Version vom 28. April 2023, 12:07 Uhr
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	Die Alkalinisierung des Ozeans besteht aus zwei Schritten, 1. einer Beschleunigung der natürlichen Verwitterung und 2. dem Eintrag des Produkts in den Ozean. Bei der natürlichen Verwitterung wird ebenfalls CO2 aus der Atmosphäre gebunden. Die Prozesse laufen jedoch sehr langsam ab und entfernen jährlich ca. 1 Mrd. t CO2 aus der Atmosphäre, eine Menge, die durch vulkanische Aktivitäten der Atmosphäre wieder zugeführt wird. Für eine beschleunigte Verwitterung eignen sich neben Kalkstein und Kreide auch Silikatgesteine wie Basalt und Olivin. Die Gesteine müssten an Land abgebaut und zerkleinert werden. Damit würde sich die Oberfläche, an der die chemische Reaktion stattfindet, durch die Kohlendioxid aus der Luft gebunden wird, deutlich vergrößern, was eine verstärkte CO2-Bindung bewirkt. Das Verwitterungsmaterial müsste anschließend in das Meer eingeleitet werden, entweder küstennah oder auf dem offenen Ozean.<ref name="CDRmare 2022" />		Die Alkalinisierung des Ozeans besteht aus zwei Schritten, 1. einer Beschleunigung der natürlichen Verwitterung und 2. dem Eintrag des Produkts in den Ozean. Bei der natürlichen Verwitterung wird ebenfalls CO2 aus der Atmosphäre gebunden. Die Prozesse laufen jedoch sehr langsam ab und entfernen jährlich ca. 1 Mrd. t CO2 aus der Atmosphäre, eine Menge, die durch vulkanische Aktivitäten der Atmosphäre wieder zugeführt wird. Für eine beschleunigte Verwitterung eignen sich neben Kalkstein und Kreide auch Silikatgesteine wie Basalt und Olivin. Die Gesteine müssten an Land abgebaut und zerkleinert werden. Damit würde sich die Oberfläche, an der die chemische Reaktion stattfindet, durch die Kohlendioxid aus der Luft gebunden wird, deutlich vergrößern, was eine verstärkte CO2-Bindung bewirkt. Das Verwitterungsmaterial müsste anschließend in das Meer eingeleitet werden, entweder küstennah oder auf dem offenen Ozean.<ref name="CDRmare 2022" />

	Beide Verfahrensstufen sind mit vielfältigen Problemen verbunden, die noch kaum erforscht sind, weil aussagekräftige Feldversuche fehlen. Die bisherigen Kenntnisse beruhen zu einem großen Teil auf Modellexperimenten. Für die beschleunigte Verwitterung würden durch bergbauliche Aktivitäten große Steinbrüche entstehen, die etwa dem globalen Bedarf der Zementindustrie entsprächen. Der Landverbrauch könnte lokale Ökosysteme zerstören.<ref name="Bach 2019">Bach, L.T., S.J. Gill, R.E.M. Rickaby, S. Gore and P. Renforth (2019): CO<sub>2</sub> Removal with Enhanced Weathering and Ocean Alkalinity Enhancement: Potential Risks and Co-benefits for Marine Pelagic Ecosystems. Front. Clim. 1:7. doi: 10.3389/fclim.2019.00007</ref> Die bergbaulichen Aktivitäten würden erhebliche Mengen an Energie ~~verbrauchen~~ und vor Ort den Verkehr mit z.B. Lastkraftwagen verstärken. Die abgebauten Silikatgesteine enthalten giftige Schwermetalle, die sich schädlich auf die Ökosysteme des Ozeans auswirken würden.<ref name="CDRmare 2022" /> Auf Schwierigkeiten stößt auch die Einleitung der Verwitterungsprodukte von Karbonatgestein. Der größte Teil des Ozeans ist mit Karbonaten übersättigt, weshalb sich Kalkgestein darin nicht auflösen würde. Ausnahmen sind die Auftriebsgebiete vor der Westküste Südamerikas und Westafrikas.<ref name"Wolf-Gladrow 2023">Wolf-Gladrow, D. A., S. Geilert, M. Fuhr & J. Hartmann (2023): Ozean Alkalinisierung. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima.], S. 167-172, DOI:10.25592</ref> Silikate lösen sich dagegen im Meerwasser überall auf, weil das Wasser durchgehend mit Silikaten untersättigt ist.<ref name="Amann 2023">Amann, T. & J. Hartmann (2023): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Beschleunigte Alkalinisierung an Land.] In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). Warnsignal Klima. 161-166, DOI:10.25592</ref>		Beide Verfahrensstufen sind mit vielfältigen Problemen verbunden, die noch kaum erforscht sind, weil aussagekräftige Feldversuche fehlen. Die bisherigen Kenntnisse beruhen zu einem großen Teil auf Modellexperimenten. Für die beschleunigte Verwitterung würden durch bergbauliche Aktivitäten große Steinbrüche entstehen, die etwa dem globalen Bedarf der Zementindustrie entsprächen. Der Landverbrauch könnte lokale Ökosysteme zerstören.<ref name="Bach 2019">Bach, L.T., S.J. Gill, R.E.M. Rickaby, S. Gore and P. Renforth (2019): CO<sub>2</sub> Removal with Enhanced Weathering and Ocean Alkalinity Enhancement: Potential Risks and Co-benefits for Marine Pelagic Ecosystems. Front. Clim. 1:7. doi: 10.3389/fclim.2019.00007</ref> Die bergbaulichen Aktivitäten würden erhebliche Mengen an Energie benötigen und vor Ort den Verkehr mit z.B. Lastkraftwagen verstärken. Die abgebauten Silikatgesteine enthalten giftige Schwermetalle, die sich schädlich auf die Ökosysteme des Ozeans auswirken würden.<ref name="CDRmare 2022" /> Auf Schwierigkeiten stößt auch die Einleitung der Verwitterungsprodukte von Karbonatgestein. Der größte Teil des Ozeans ist mit Karbonaten übersättigt, weshalb sich Kalkgestein darin nicht auflösen würde. Ausnahmen sind die Auftriebsgebiete vor der Westküste Südamerikas und Westafrikas.<ref name"Wolf-Gladrow 2023">Wolf-Gladrow, D. A., S. Geilert, M. Fuhr & J. Hartmann (2023): Ozean Alkalinisierung. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima.], S. 167-172, DOI:10.25592</ref> Silikate lösen sich dagegen im Meerwasser überall auf, weil das Wasser durchgehend mit Silikaten untersättigt ist.<ref name="Amann 2023">Amann, T. & J. Hartmann (2023): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Beschleunigte Alkalinisierung an Land.] In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). Warnsignal Klima. 161-166, DOI:10.25592</ref>

	== Geologische Speicherung ==		== Geologische Speicherung ==

Dieter Kasang: /* Düngung durch Auftrieb */

2023-04-24T06:54:06Z

Düngung durch Auftrieb

← Nächstältere Version		Version vom 24. April 2023, 06:54 Uhr
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	=== Düngung durch Auftrieb ===		=== Düngung durch Auftrieb ===
	Von der oberen Schicht des Ozeans aufgenommenes [[Kohlendioxid]] wird von Algen durch Photosynthese in Biomasse umgewandelt und sinkt nach deren Absterben in größere Wassertiefen oder es gelangt durch Zooplankton und Fische in die Nahrungskette des Meeres und so letztlich ebenfalls in größere Tiefen. Damit wird der Kohlenstoff über Jahrzehnte eventuell sogar Jahrhunderte dem Austausch mit der [[Kohlenstoffkreislauf\|Atmosphäre]] entzogen. Diese Prozesse werden als [[Natürlicher Kohlenstoffkreislauf\|~~natürliche~~ Kohlenstoffpumpe]] bezeichnet. Die Leistungsfähigkeit dieser Kohlenstoffpumpe hängt stark von den Wachstumsbedingungen, vor allem dem Nährstoffangebot, der Algen in der Oberflächenschicht ab. In großen Teilen des [[Tropen\|tropischen]] und [[Subtropen\|subtropischen]] Ozeans ist die obere Wasserschicht nährstoffarm und durch die Sonneneinstrahlung besonders warm und von geringer Dichte. Das trennt sie von dem nur wenige 100 m darunterliegenden kalten und nährstoffreichen Wasser. Nur in den wenigen und räumlich begrenzten natürlichen Auftriebsgebieten vor den Küsten Perus, Namibias, Kaliforniens und Mauretaniens gelangt das nährstoffreiche Tiefenwasser an die Oberfläche und sorgt u.a. für einen großen Fischreichtum.<ref name="Lozan 2023">Riebesell, U. (2023): Künstlicher Auftrieb: Anschub für marine Ökosysteme. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima]. S. 149-154, DOI:10.25592</ref> Die treibende Kraft sind hier ablandige Winde, die das warme Oberflächenwasser auf den offenen Ozean hinaustreiben und so Wasser aus größeren Tiefen nachströmen lassen.		Von der oberen Schicht des Ozeans aufgenommenes [[Kohlendioxid]] wird von Algen durch Photosynthese in Biomasse umgewandelt und sinkt nach deren Absterben in größere Wassertiefen oder es gelangt durch Zooplankton und Fische in die Nahrungskette des Meeres und so letztlich ebenfalls in größere Tiefen. Damit wird der Kohlenstoff über Jahrzehnte eventuell sogar Jahrhunderte dem Austausch mit der [[Kohlenstoffkreislauf\|Atmosphäre]] entzogen. Diese Prozesse werden als [[Natürlicher Kohlenstoffkreislauf\|Biologische Kohlenstoffpumpe]] bezeichnet. Die Leistungsfähigkeit dieser Kohlenstoffpumpe hängt stark von den Wachstumsbedingungen, vor allem dem Nährstoffangebot, der Algen in der Oberflächenschicht ab. In großen Teilen des [[Tropen\|tropischen]] und [[Subtropen\|subtropischen]] Ozeans ist die obere Wasserschicht nährstoffarm und durch die Sonneneinstrahlung besonders warm und von geringer Dichte. Das trennt sie von dem nur wenige 100 m darunterliegenden kalten und nährstoffreichen Wasser. Nur in den wenigen und räumlich begrenzten natürlichen Auftriebsgebieten vor den Küsten Perus, Namibias, Kaliforniens und Mauretaniens gelangt das nährstoffreiche Tiefenwasser an die Oberfläche und sorgt u.a. für einen großen Fischreichtum.<ref name="Lozan 2023">Riebesell, U. (2023): Künstlicher Auftrieb: Anschub für marine Ökosysteme. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima]. S. 149-154, DOI:10.25592</ref> Die treibende Kraft sind hier ablandige Winde, die das warme Oberflächenwasser auf den offenen Ozean hinaustreiben und so Wasser aus größeren Tiefen nachströmen lassen.

	Das Prinzip der Auftriebsgebiete ließe sich grundsätzlich durch technische Anlagen nachahmen. So könnte neben der Meeresdüngung durch Eisen eine weitere Möglichkeit zur Anreicherung von Nährstoffen in der oberen Wasserschicht darin bestehen, nährstoffreiches Tiefenwasser durch künstliche Pumpen aus Tiefen von 200 bis 1000 m nach oben zu befördern. Die Pumpen könnten durch Wellenenergie angetrieben werden, um Energie zu sparen und nicht zusätzliche Emissionen zu erzeugen.<ref name="CDRmare 2023">CDRmare (2023): [https://oceanrep.geomar.de/id/eprint/57670/ Künstlicher Auftrieb: Mehr Power für die biologische Kohlenstoffpumpe des Meeres]</ref> Das auf diese Weise nach oben beförderte nährstoffreiche Wasser verstärkt das Algenwachstum, wodurch die Algen mehr CO<sub>2</sub> aus der oberen Wasserschicht aufnehmen können und mehr Photosynthese betreiben. Die Folge ist eine höhere CO<sub>2</sub>-Aufnahme aus der Atmosphäre. Wenn die Algen absterben, sinkt das biologische Material in die Tiefe und der darin enthaltene Kohlenstoff ist der Atmosphäre über Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte der Atmosphäre entzogen.		Das Prinzip der Auftriebsgebiete ließe sich grundsätzlich durch technische Anlagen nachahmen. So könnte neben der Meeresdüngung durch Eisen eine weitere Möglichkeit zur Anreicherung von Nährstoffen in der oberen Wasserschicht darin bestehen, nährstoffreiches Tiefenwasser durch künstliche Pumpen aus Tiefen von 200 bis 1000 m nach oben zu befördern. Die Pumpen könnten durch Wellenenergie angetrieben werden, um Energie zu sparen und nicht zusätzliche Emissionen zu erzeugen.<ref name="CDRmare 2023">CDRmare (2023): [https://oceanrep.geomar.de/id/eprint/57670/ Künstlicher Auftrieb: Mehr Power für die biologische Kohlenstoffpumpe des Meeres]</ref> Das auf diese Weise nach oben beförderte nährstoffreiche Wasser verstärkt das Algenwachstum, wodurch die Algen mehr CO<sub>2</sub> aus der oberen Wasserschicht aufnehmen können und mehr Photosynthese betreiben. Die Folge ist eine höhere CO<sub>2</sub>-Aufnahme aus der Atmosphäre. Wenn die Algen absterben, sinkt das biologische Material in die Tiefe und der darin enthaltene Kohlenstoff ist der Atmosphäre über Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte der Atmosphäre entzogen.

Dieter Kasang: /* Alkalinisierung */

2023-04-19T20:27:08Z

Alkalinisierung

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	Bei der Aufnahme von CO<sub>2</sub> durch das Oberflächenwasser des Ozeans wird ein Großteil des Kohlendioxids in andere chemische Verbindungen umgewandelt und damit im Meerwasser gebunden. Dabei entsteht durch die Reaktion von CO<sub>2</sub> mit Meerwasser Kohlensäure und es wird Karbonat verbraucht, mit der Folge einer Versauerung des Meerwassers. Das Karbonat, das durch die Verwitterung an Land über Flüsse ins Meer nachgeliefert wird, wird für die Bildung von Kalkschalen und -skeletten benötigt. Durch den zunehmenden Eintrag von Kohlendioxid, wie gegenwärtig durch die Erhöhung des CO<sub>2</sub>-Gehalts in der Atmosphäre, wird der Karbonat-Gehalt des Ozeans verringert. Eine künstliche Verstärkung der Verwitterung an Land könnte dazu führe, dass sowohl der Karbonatgehalt erhöht und die zunehmende Versauerung vermindert als auch die CO<sub>2</sub>-Aufnahme aus der Atmosphäre verstärkt wird. Dieses Verfahren wird als ''Alkalinisierung des Ozeans'' bezeichnet.<ref name="CDRmare 2022">CDRmare (2022): [https://cdrmare.de/wp-content/uploads/2022/11/CDRmare_Alkalinitaet_factsheet_221110.pdf Minerale für eine verstärkte Kohlendioxid-Aufnahme des Ozeans], DOI 10.3289/CDRmare.12</ref>		Bei der Aufnahme von CO<sub>2</sub> durch das Oberflächenwasser des Ozeans wird ein Großteil des Kohlendioxids in andere chemische Verbindungen umgewandelt und damit im Meerwasser gebunden. Dabei entsteht durch die Reaktion von CO<sub>2</sub> mit Meerwasser Kohlensäure und es wird Karbonat verbraucht, mit der Folge einer Versauerung des Meerwassers. Das Karbonat, das durch die Verwitterung an Land über Flüsse ins Meer nachgeliefert wird, wird für die Bildung von Kalkschalen und -skeletten benötigt. Durch den zunehmenden Eintrag von Kohlendioxid, wie gegenwärtig durch die Erhöhung des CO<sub>2</sub>-Gehalts in der Atmosphäre, wird der Karbonat-Gehalt des Ozeans verringert. Eine künstliche Verstärkung der Verwitterung an Land könnte dazu führe, dass sowohl der Karbonatgehalt erhöht und die zunehmende Versauerung vermindert als auch die CO<sub>2</sub>-Aufnahme aus der Atmosphäre verstärkt wird. Dieses Verfahren wird als ''Alkalinisierung des Ozeans'' bezeichnet.<ref name="CDRmare 2022">CDRmare (2022): [https://cdrmare.de/wp-content/uploads/2022/11/CDRmare_Alkalinitaet_factsheet_221110.pdf Minerale für eine verstärkte Kohlendioxid-Aufnahme des Ozeans], DOI 10.3289/CDRmare.12</ref>

	Beide Verfahrensstufen sind mit vielfältigen Problemen verbunden, die noch kaum erforscht sind, weil aussagekräftige Feldversuche fehlen. Die bisherigen Kenntnisse beruhen zu einem großen Teil auf Modellexperimenten. Für die beschleunigte Verwitterung würden durch bergbauliche Aktivitäten große Steinbrüche entstehen, die etwa dem globalen Bedarf der Zementindustrie entsprächen. Der Landverbrauch könnte lokale Ökosysteme zerstören.<ref name="Bach 2019">Bach, L.T., S.J. Gill, R.E.M. Rickaby, S. Gore and P. Renforth (2019): CO<sub>2</sub> Removal with Enhanced Weathering and Ocean Alkalinity Enhancement: Potential Risks and Co-benefits for Marine Pelagic Ecosystems. Front. Clim. 1:7. doi: 10.3389/fclim.2019.00007</ref> Die bergbaulichen Aktivitäten würden erhebliche Mengen an Energie verbrauchen und vor Ort den Verkehr mit z.B. Lastkraftwagen verstärken. Die abgebauten Silikatgesteine enthalten giftige Schwermetalle, die sich schädlich auf die Ökosysteme des Ozeans auswirken würden.<ref name="CDRmare 2022" /> Auf Schwierigkeiten stößt auch die Einleitung der Verwitterungsprodukte von Karbonatgestein. Der größte Teil des Ozeans ist mit Karbonaten übersättigt, weshalb sich Kalkgestein darin nicht auflösen würde. Ausnahmen sind die Auftriebsgebiete vor der Westküste Südamerikas und Westafrikas.<ref name"Wolf-Gladrow 2023">Wolf-Gladrow, D. A., S. Geilert, M. Fuhr & J. Hartmann (2023): Ozean Alkalinisierung. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima.], S. 167-172, DOI:10.25592</ref>		Die Alkalinisierung des Ozeans besteht aus zwei Schritten, 1. einer Beschleunigung der natürlichen Verwitterung und 2. dem Eintrag des Produkts in den Ozean. Bei der natürlichen Verwitterung wird ebenfalls CO2 aus der Atmosphäre gebunden. Die Prozesse laufen jedoch sehr langsam ab und entfernen jährlich ca. 1 Mrd. t CO2 aus der Atmosphäre, eine Menge, die durch vulkanische Aktivitäten der Atmosphäre wieder zugeführt wird. Für eine beschleunigte Verwitterung eignen sich neben Kalkstein und Kreide auch Silikatgesteine wie Basalt und Olivin. Die Gesteine müssten an Land abgebaut und zerkleinert werden. Damit würde sich die Oberfläche, an der die chemische Reaktion stattfindet, durch die Kohlendioxid aus der Luft gebunden wird, deutlich vergrößern, was eine verstärkte CO2-Bindung bewirkt. Das Verwitterungsmaterial müsste anschließend in das Meer eingeleitet werden, entweder küstennah oder auf dem offenen Ozean.<ref name="CDRmare 2022" />

			Beide Verfahrensstufen sind mit vielfältigen Problemen verbunden, die noch kaum erforscht sind, weil aussagekräftige Feldversuche fehlen. Die bisherigen Kenntnisse beruhen zu einem großen Teil auf Modellexperimenten. Für die beschleunigte Verwitterung würden durch bergbauliche Aktivitäten große Steinbrüche entstehen, die etwa dem globalen Bedarf der Zementindustrie entsprächen. Der Landverbrauch könnte lokale Ökosysteme zerstören.<ref name="Bach 2019">Bach, L.T., S.J. Gill, R.E.M. Rickaby, S. Gore and P. Renforth (2019): CO<sub>2</sub> Removal with Enhanced Weathering and Ocean Alkalinity Enhancement: Potential Risks and Co-benefits for Marine Pelagic Ecosystems. Front. Clim. 1:7. doi: 10.3389/fclim.2019.00007</ref> Die bergbaulichen Aktivitäten würden erhebliche Mengen an Energie verbrauchen und vor Ort den Verkehr mit z.B. Lastkraftwagen verstärken. Die abgebauten Silikatgesteine enthalten giftige Schwermetalle, die sich schädlich auf die Ökosysteme des Ozeans auswirken würden.<ref name="CDRmare 2022" /> Auf Schwierigkeiten stößt auch die Einleitung der Verwitterungsprodukte von Karbonatgestein. Der größte Teil des Ozeans ist mit Karbonaten übersättigt, weshalb sich Kalkgestein darin nicht auflösen würde. Ausnahmen sind die Auftriebsgebiete vor der Westküste Südamerikas und Westafrikas.<ref name"Wolf-Gladrow 2023">Wolf-Gladrow, D. A., S. Geilert, M. Fuhr & J. Hartmann (2023): Ozean Alkalinisierung. In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Warnsignal Klima.], S. 167-172, DOI:10.25592</ref> Silikate lösen sich dagegen im Meerwasser überall auf, weil das Wasser durchgehend mit Silikaten untersättigt ist.<ref name="Amann 2023">Amann, T. & J. Hartmann (2023): [https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/ Beschleunigte Alkalinisierung an Land.] In: Lozán J. L., H. Graßl, S.-Breckle, D. Kasang & M. Quante (Hrsg.). Warnsignal Klima. 161-166, DOI:10.25592</ref>

	== Geologische Speicherung ==		== Geologische Speicherung ==

Dieter Kasang: /* Lizenzhinweis */

2023-04-19T15:11:52Z

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	[[Kategorie:Climate Engineering]]		[[Kategorie:Climate Engineering]]
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	\|Beeinflusst von=Kohlendioxid-Konzentration		\|Beeinflusst von=Kohlendioxid-Konzentration
	\|Ähnlich wie=CO2-Entnahme durch Küstenfeuchtgebiete		\|Ähnlich wie=CO2-Entnahme durch Küstenfeuchtgebiete
	~~\|Ähnlich wie=Mangroven im Klimawandel~~
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