Catch 22: Luftverschmutzung schützt, wenn sie reduziert wird, wird der Klimawandel beschleunigt

Luftverschmutzung, eine globale Plage, die jedes Jahr Millionen von Menschen tötet, schützt uns vor der vollen Kraft der Sonne, und wenn wir sie beseitigen, wird der Klimawandel beschleunigt, zeigt eine Schlussfolgerung, die für viele ‚Grüne‘ unangenehm ist und von Wissenschaftlern gezogen wurde, die die Ergebnisse von Chinas jahrzehntelangem ‚Krieg gegen die Verschmutzung‘ untersuchen.

Die Bewegung zur Beseitigung der Verschmutzung, die hauptsächlich durch Schwefeldioxid (SO2) verursacht wird, das von kohlebetriebenen Anlagen emittiert wird, hat die SO2-Emissionen um fast 90 Prozent reduziert und Hunderttausende von Leben gerettet, so die offiziellen chinesischen Daten und Gesundheitsstudien. Ohne ihren giftigen Schild, der die Sonnenstrahlung streut und reflektiert, sind die Durchschnittstemperaturen in China seit 2014 um 0,7 Grad Celsius gestiegen, was intensivere Hitzewellen verursacht hat, so eine Untersuchung von Reuters.

– „Das ist Catch-22“, sagte Patricia Quinn, eine Atmosphärenchemikerin bei der US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), und sprach über die globale Säuberung von Schwefelverschmutzung. ‚Wir wollen unsere Luft reinigen, aber indem wir das tun, erhöhen wir die Erwärmung‘, sagte sie.

Die Beseitigung der Luftverschmutzung, ein Begriff, den Wissenschaftler ‚Entmaskung‘ nennen, könnte in einigen industriellen chinesischen Städten in den letzten zehn Jahren einen größeren Einfluss auf die Temperaturen gehabt haben als die Erwärmung durch Treibhausgase, sagten Wissenschaftler.

Andere stark verschmutzte Teile der Welt, wie Indien und der Nahe Osten, würden ähnliche Temperaturspitzen erleben, warnten Experten. Sie fügten hinzu, dass fortgesetzte Bemühungen zur Verbesserung der Luftqualität die Welt in katastrophale Erwärmungsszenarien drängen könnten, die irreversible Folgen hätten.

– „Aerosole maskieren ein Drittel der Erwärmung des Planeten“, sagte Paulo Artaxo, ein Umweltphysiker und Hauptautor des Kapitels über kurzlebige Klimaverschmutzer in der neuesten Runde von Berichten des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC).

– „Wenn Sie Technologien zur Reduzierung der Luftverschmutzung umsetzen, wird dies die globale Erwärmung kurzfristig beschleunigen, und zwar erheblich“, sagte Artaxo.

SO2 und Erwärmung

Der Zusammenhang zwischen reduziertem Schwefeldioxid in der Luft und Erwärmung wurde vom IPCC in einem Bericht von 2021 hervorgehoben, der zu dem Schluss kam, dass, ohne den Sonnenschild der SO2-Verschmutzung, die globale Durchschnittstemperatur bereits um 1,6 Grad Celsius gestiegen wäre im Vergleich zu den vorindustriellen Werten. Dies verfehlt das globale Ziel, die Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen, jenseits dessen Wissenschaftler irreversible und katastrophale Klimaveränderungen vorhersagen, so das IPCC, das derzeit den Wert auf 1,1 °C schätzt.

Die Überprüfung der chinesischen Daten durch Reuters bietet das detaillierteste Bild davon, wie sich dieses Phänomen in der realen Welt abspielt, und stützt sich auf zuvor unveröffentlichte Zahlen zu Temperaturveränderungen und SO2-Emissionen im letzten Jahrzehnt. Reuters interviewte insgesamt 12 Wissenschaftler über das Entmaskungsphänomen auf globaler Ebene, darunter vier, die als Autoren oder Gutachter von Abschnitten zur Luftverschmutzung in IPCC-Berichten fungierten.

Sie sagten, es gebe keinen Hinweis unter Klimawissenschaftlern, dass die Welt den Kampf gegen die Luftverschmutzung aufgeben sollte, eine klare und gegenwärtige Gefahr, die die Weltgesundheitsorganisation zufolge etwa 7 Millionen vorzeitige Todesfälle pro Jahr verursacht, hauptsächlich in ärmeren Ländern.

Stattdessen betonten sie die Notwendigkeit aggressiverer Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen, die das Klima erwärmen, wobei die Reduzierung von Methan als einer der vielversprechendsten Wege angesehen wird.

Der chinesische Präsident Xi Jinping versprach, die Verschmutzung zu bekämpfen, als er 2012 nach Jahrzehnten des Kohleverbrennens, das China zur ‚Fabrik der Welt‘ gemacht hatte, an die Macht kam. Im folgenden Jahr, als der Rekordsmog in Peking Schlagzeilen über ‚Airpocalypse‘ inspirierte, führte die Regierung ein, was Wissenschaftler die chinesische Version des US Clean Air Act nannten.

Am 5. März 2014 erklärte die chinesische Regierung offiziell den Krieg gegen die Verschmutzung auf dem Nationalen Volkskongress.

Unter neuen Regeln wurden Kraftwerke und Stahlwerke gezwungen, auf schwefelarmen Kohle umzusteigen. Hunderte ineffizienter Fabriken wurden geschlossen, und die Kraftstoffstandards für Fahrzeuge wurden verschärft. Während Kohle die größte Energiequelle in China bleibt, entfernen Kaminsäuberungsgeräte jetzt die meisten SO2-Emissionen. Die SO2-Emissionen in China fielen von einem Höchststand von fast 26 Millionen Tonnen im Jahr 2006 auf 20,4 Millionen Tonnen im Jahr 2013, dank schrittweiser Emissionsgrenzen. Aber mit dem Krieg gegen die Verschmutzung fielen diese Emissionen bis 2021 um etwa 87 Prozent auf 2,7 Millionen Tonnen.

Der Rückgang der Verschmutzung ging mit einem Anstieg der Erwärmung einher – neun Jahre nach 2014 verzeichneten die nationalen Durchschnittstemperaturen in China 10,34 °C, mehr als 0,7 °C höher im Vergleich zum Zeitraum 2001-2010, so Berechnungen von Reuters, die auf den Wetterberichten der China Meteorological Administration basieren.

Die Auswirkungen sind auf lokaler Ebene in der Nähe von Verschmutzungsquellen ausgeprägter. Fast sofort erlebte China signifikante Erwärmungsspitzen aufgrund der Entmaskung der Verschmutzung in der Nähe von stark industrialisierten Regionen, so der Klimatologe Yangyang Xu von der Texas A&M University, der die Auswirkungen von Aerosolen auf das Klima modelliert.

Xu sagte gegenüber Reuters, dass er schätzte, dass die ‚Entmaskung‘ einen Temperaturanstieg in der Nähe der Städte Chongqing und Wuhan, die lange als Chinas ‚Öfen‘ bekannt sind, von fast 1 Grad Celsius seit dem Höchststand der Schwefelemissionen in den mittleren 2000er Jahren verursacht hat.

Während Hitzewellen kann der Effekt der Entmaskung noch ausgeprägter sein. Laura Wilcox, eine Klimawissenschaftlerin, die die Auswirkungen von Aerosolen an der University of Reading im Vereinigten Königreich untersucht, sagte, dass Computersimulationen zeigten, dass ein schneller Rückgang von SO2 in China die Temperaturen an extrem heißen Tagen um bis zu 2 Grad erhöhen könnte.

Indien und der Nahe Osten

Die Auswirkungen der Entmaskung von Schwefel sind in Entwicklungsländern am ausgeprägtesten, da die USA und der größte Teil Europas ihre Himmel vor Jahrzehnten gereinigt haben. Während der Anstieg der Erwärmung durch die Schwefelreinigung lokal am stärksten ist, sind die Auswirkungen in fernen Regionen spürbar. Eine Studie aus dem Jahr 2021, die von Xu mitverfasst wurde, ergab, dass die Reduzierung der europäischen Aerosolemissionen seit den 1980er Jahren möglicherweise die Wetterbedingungen in Nordchina verändert hat. In Indien steigt die Schwefelverschmutzung weiterhin an und hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten ungefähr verdoppelt, so Berechnungen von NOAA-Forschern basierend auf Zahlen des von den USA finanzierten Community Emissions Data System.

Im Jahr 2020, als diese Verschmutzung aufgrund von COVID-bedingten Shutdowns stark zurückging, waren die Bodentemperaturen in Indien die achtwärmsten seit Aufzeichnung, 0,29 Grad über dem Durchschnitt von 1981-2010.

Indien hat sich zum Ziel gesetzt, seine Luft wie China zu reinigen, und startete 2019 sein National Clean Air Program, um die Verschmutzung bis 2026 in über 100 Städten um 40 Prozent zu reduzieren.

Sobald verschmutzte Regionen in Indien oder dem Nahen Osten die Luftqualität verbessern, indem sie von fossilen Brennstoffen abweichen und zu grünen Energiequellen wechseln, werden auch sie ihren Sulfat-Schild verlieren, sagen Wissenschaftler.

– „Sie stoppen Ihre anthropogenen Aktivitäten für eine kurze Zeit, und die Atmosphäre reinigt sich sehr, sehr schnell, und die Temperaturen steigen sofort“, fügte Sergey Osipov, ein Klimamodellierer an der King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabien, hinzu.

Neue Methoden

Da die Auswirkungen der Entmaskung von Verschmutzung immer deutlicher werden, suchen Experten nach Methoden zur Minderung der Erwärmung. Ein Vorschlag namens ‚Solar Radiation Management‘ sieht vor, absichtlich Schwefelaerosole in die Atmosphäre einzuspritzen, um die Temperaturen zu senken. Viele Wissenschaftler sind jedoch besorgt, dass ein solcher Ansatz unbeabsichtigte Folgen haben könnte.

Ein allgemeinerer Plan besteht darin, die Methanemissionen zu reduzieren. Dies wird als der schnellste Weg angesehen, um die globalen Temperaturen zu kontrollieren, da die Auswirkungen des Gases in der Atmosphäre nur etwa ein Jahrzehnt anhalten, sodass aktuelle Emissionsreduktionen innerhalb eines Jahrzehnts Ergebnisse liefern würden. Im Vergleich dazu bleibt Kohlendioxid für Jahrhunderte.

Seit 2019 hat Methan eine Erwärmung von etwa 0,5 Grad im Vergleich zu den vorindustriellen Werten verursacht, so die IPCC-Zahlen.

Während mehr als 100 Länder sich verpflichtet haben, die Methanemissionen bis Ende des Jahrzehnts um 30 Prozent zu reduzieren, sind nur wenige über die Erstellung von ‚Aktionsplänen‘ und ‚Wege‘ zur Reduzierung hinausgegangen. China, der größte Emittent der Welt, hat noch keinen Plan angekündigt.