Mit Geoengineering gegen den Super-El-Niño?

Das Klimaphänomen El Niño heizt den zentralen Pazifik stark auf und verändert Meeresströmungen und Winde im gesamten Pazifikraum. Als Folge häufen sich Wetterextreme wie Dürren und Hitzewellen, in anderen Regionen kommt es zu vermehrten Überschwemmungen und Starkregen. Durch den Hitzestau im Pazifik treibt ein El Niño auch die globalen Temperaturen in Rekordhöhen, wie zuletzt 2023/2024 der Fall.

Zurzeit entwickelt sich im Pazifik erneut ein El Niño, der sogar zu einem sogenannten „Super-El-Niño“ werden könnte. Bei einem solchen liegen die Meerestemperaturen längere Zeit mehr als zwei Grad über dem langjährigen Mittel. Diese Schwelle wurde zuletzt bei den El Niños 1997/98 und 2015/16 überschritten. Klimamodelle legen jedoch nahe, dass der Klimawandel solche Super-El-Niños begünstigt, sie könnten in Zukunft daher häufiger auftreten.

Australiens Feuersommer als Ideengeber

Angesichts dieser Entwicklung hat ein Team um Jessica Wan von der Scripps Institution of Oceanography in San Diego untersucht, ob sich das Klimaphänomen durch menschliche Eingriffe beeinflussen und vielleicht sogar verhindern lässt. Den Anstoß dazu gab ein Ereignis, das sich 2019 und 2020 im Südpazifik abspielte: Extreme Buschbrände in Australien erzeugten monatelang riesige Rauchwolken, die sich über den südlichen Pazifik ausbreiteten. Durch diese Schwebstoffe bildete sich ein dichter, heller Wolkenschleier, der vermehrt Sonnenlicht reflektierte und kühlend wirkte.

Das hatte Folgen: Die brandbedingten Wolkenschleier kühlten das Meer so stark ab, dass sich im Jahr darauf Luftströmungen und Niederschläge über dem Pazifik dramatisch veränderten. Es entwickelte sich eine ungewöhnlich starke, fast drei Jahre anhaltende La Niña– die kalte „Schwester“ des El Niño.

Helle Meereswolken kühlen die Wasseroberfläche ab. Durch Schwebstoffe beispielsweise aus Schiffsabgasen – wie hier an den Schiffspuren zu erkennen – oder aus Rauch können sich diese Wolken verdichten. — © NASA

Mit Salzkanonen zu mehr Wolken

An diesem Punkt setzt die Studie von Wan und ihrem Team an. Sie wollten wissen: Könnte man einen El Niño verhindern oder abschwächen, indem man die Wolken über dem Pazifik auf ähnliche Weise manipuliert? „Wir haben untersucht, ob man den ENSO-Klimazyklus durch gezielte Aufhellung mariner Wolken modifizieren kann“, erklären die Forschenden. Bei einem solchen Eingriff handelt es sich um eine Variante des sogenannten Solar Geoengineering, dieses umfasst Methoden, die die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche verringern sollen.

Technisch möglich wäre das Aufhellen mariner Wolken, indem man beispielsweise Salz in niedrige Wolkenschichten über dem Meer schießt – von Sprühflugzeugen oder von Schiffen aus. Das Salz wirkt als Kondensationskeim, an dem sich Wolkentröpfchen bilden. Dadurch werden diese Wolken dichter und heller – und können mehr Sonnenstrahlung reflektieren und ins All zurückwerfen. Anders als ein in großem Maßstab eingesetztes Geoengineering gegen die Erderwärmung soll die von Wan und ihrem Team untersuchte Methode aber nur vorübergehend und regional begrenzt wirken.

Um zu ermitteln, ob ein solches Wolkensäen gegen El Niño überhaupt funktioniert, rekonstruierten Wan und ihr Team in mehreren Klimamodellen die Meeres- und Atmosphärenbedingungen vor und während der Super-El-Niños von 1997/98 und 2015/16. Dann simulierten sie das großflächige Ausbringen von Salzen zur Wolkenverdichtung im zentralen Pazifik. Dabei variierten sie sowohl die Dauer der Ausbringung als auch den Zeitpunkt des Beginns. In allen Fällen erhöhte die Maßnahme die Dichte der Wolkentröpfchen auf 500 pro Kubikzentimeter.

Wolkensalzen stoppt El Niño schon in den Anfängen

Es zeigte sich: Das „Salzen“ der Meereswolken hat tatsächlich einen Effekt auf den pazifischen El Niño. In den Modellen kühlte die verdichtete, hellere Wolkendecke die Meeresoberfläche im tropischen Pazifik je nach Dauer und Anfangszeitpunkt der Geoengineering-Maßnahme um 0,3 bis 1,8 Grad ab. Beim Super-El-Niño von 2015/16 hätte der Effekt sogar ausgereicht, um dieses Klimaphänomen ganz zu verhindern: „Die von Juni 2015 bis Februar 2016 andauernde Maßnahme führte in der Zeit des historischen El-Niño-Höhepunkts zu neutralen ENSO-Bedingungen“, berichtet das Team.

Voraussetzung für eine solche Wirkung ist allerdings, dass das Wolkensalzen zum richtigen Zeitpunkt startet und genügend lange andauert. Wie Wan und ihr Team ermittelten, sollte die Geoengineering-Maßnahme möglichst direkt nach der sogenannten Frühjahrsbarriere starten – dem Zeitpunkt im Mai/Juni, ab dem sicher ist, dass sich ein El Niño anbahnt. Die größte Wirkung entfaltet die Aufhellung der kühlenden Meereswolken dann, wenn sie bis in den Winter hinein anhält.

Meerestemperatur-Anomalien beim El Niño 2015/16 (schwarz) und bei einer künstlichen Wolkenverdichtung durch Salzsprühen. Die obere Karte zeigt den Effekt bei nur dreimonatiger Anwendung nur im Winter, unten die Wirkung einer frühzeitigen, von Juni bis Februar reichenden Wolkensalzung. — © Wan et al./ Science Advances, CC-by-nc 4.0

Nach Ansicht der Forschenden legen diese Resultate nahe, dass sich das Klimaphänomen El Niño durch regional und zeitlich begrenztes Geoengineering manipulieren lässt. Bei einem drohenden Super-El-Niño könnte dies helfen, schwerwiegende wirtschaftlichen Folgen durch Extremwetter zu vermeiden.

Unerwünschte Nebenwirkungen nicht ausgeschlossen

Allerdings: Auch diese Geoengineering-Maßnahme birgt das Risiko für unerwünschte Nebenwirkungen. Einige davon zeigten sich bereits in den Simulationen. So blieben durch den verhinderten Super-El-Niño von 2015/16 zwar Wetterextreme und Hitzewellen im westlichen Pazifikraum aus. In Europa und Teilen Asiens heizte sich das Klima dafür unerwartet stark auf, wie Wan und ihre Kollegen feststellten. Diese und andere Fernwirkungen lassen sich bisher aber nur schwer vorhersagen.

Hinzu kommt: Ähnlich wie nach den Rekordbränden in Australien könnte das Wolkensalzen zwar einen El Niño verhindern, dafür aber eine umso stärkere La Niña provozieren. „Alle Strategien der marinen Wolkenaufhellung führten zu stärkeren Kälteanomalien der Meerestemperaturen als bei der Kontrolle“, berichten die Forschenden. Zwar sind die von La Niña verursachten Wetterkapriolen meist schwächer als bei ihrem warmen Gegenstück, dennoch könnte auch dies Dürren, Starkregen und andere Wetterextreme nach sich ziehen.

Ethisch und technisch fragwürdig?

Unter anderem deshalb betonen auch Wan und ihre Kollegen, dass sie in ihren Resultaten keine Empfehlung sehen, sondern eher einen Anstoß, diese Strategien weiter zu erforschen. Denn ihrer Ansicht nach könnten solche kurzfristigen, regional begrenzten Geoengineering-Maßnahmen gegen bestimmte Wetterextreme und Klimaphänomene weniger riskant sein als großangelegte Eingriffe in das gesamte Klimasystem. „Es könnte sich lohnen, solche auf die natürliche Klimavariabilität zielenden Interventionen zumindest in Betracht zu ziehen“, schreibt das Team.

Andere, nicht an der Studie beteiligte Klimaforscher sehen diesen Ansatz jedoch kritisch. Auch bei der Aufhellung von Meereswolken bleiben viele unbeantwortete Fragen und Unsicherheiten, kommentierte beispielsweise der Atmosphärenforscher James Haywood von der University of Exeter gegenüber dem US-Sender CNN. „Wir sind zudem weit davon entfernt, solche Technologien einsetzen zu können.“

Denn der Aufwand wäre immens: Um die im Modell simulierte Wolkendichte zu erreichen, müsste man mehr als 2400 Schiffe mit entsprechend leistungsstarken Salzsprühern ausrüsten, wie Wan und ihr Team ausgerechnet haben. Das entspräche rund zwei Prozent der gesamten weltweiten Frachterflotte. Gängige Sprühsysteme sind zudem bisher zu schwach, um überhaupt genügend Salz in ausreichende Höhen zu schießen, wie Haywood ergänzt.

Quelle: Jessica Wan (Scripps Institution of Oceanography, San Diego) et al., Science Advances, 2026; doi: 10.1126/sciadv.adx3012