Könnten Maisabfälle in der Tiefsee das CO2-Problem lösen?

Getreideballen auf Feldern sind ein gewohntes Bild, aber könnten sie bald auch ein vertrauter Anblick auf dem Meeresboden werden?

Autor Mark Newton:

Übersetzung Lara Sophie Sander, 18.04.22

Die Abscheidung und Sequestrierung von CO2 wird in der Umweltforschung und in Industriekreisen immer mehr zum heißen Thema. Die Fähigkeit, Kohlenstoff aus der Luft abzuscheiden und in einem nachhaltigeren Zustand zu speichern, könnte einen wichtigen Beitrag zur Lösung des globalen Klimawandels leisten. Elon Musk scheint auf jeden Fall von dem Potential dieser Idee überzeugt. Die Musk Foundation bietet derzeit den XPRIZE-Preis in Höhe von 100 Millionen US-Dollar für jedes Projekt an, das einen skalierbaren Plan zur Bindung von 1000 Tonnen CO2 pro Jahr vorlegen kann.

Obwohl die Kohlenstoffabscheidung als absolute Hightech-Wissenschaft erscheinen mag, gibt es auch einige ausdrücklich Lowtech-Lösungen für dieses Problem – möglicherweise liefert die Natur sogar selbst schon die nötigen Werkzeuge. Der von der NASA ausgezeichnete Unternehmer David Mitchel und der Wissenschaftler Gregory Benford, ausgezeichnet mit dem Nebula-Preis, starteten bereits ein solches Projekt: Sie hoffen, mit landwirtschaftlichen Abfällen, die in die Tiefen des Meeres eingebracht werden, eine billige und enorm skalierbare Methode zur Kohlenstoffbindung zu schaffen.

Der Ansatz mit dem Namen CROPS – Crop Residue Ocean Permanent Sequestration – nimmt am XPRIZE-Wettbewerb teil und stützt sich auf jahrzehntelange Forschung. Das Team versucht nun, daraus ein praktikables Modell entwickeln zu können, beruhend auf der Idee, dass Pflanzen bereits während ihres Wachstums CO2 absorbieren. Vor allem Mais nimmt mehr Kohlenstoff auf als die meisten anderen Kulturpflanzen und ist weltweit in großen Mengen verfügbar. Dieser Kohlenstoff bleibt in den landwirtschaftlichen Abfällen des Maisanbaus gespeichert, also in den Stängeln, Wurzeln und Blättern, die unter dem Begriff „Maisstroh“ zusammengefasst werden. Bei der Zersetzung dieser Abfälle wird das CO2 dann wieder freigesetzt. Das CROPS-Team plant nun, die Maisabfälle an einem Ort zu deponieren, an dem dies niemals geschehen kann – in den Tiefen des Ozeans.

In etwa zwei bis drei Kilometern Tiefe – in der so genannten Abyssal-Ebene – wird der Ozean zu einem extrem kalten und ungemütlichen Ort. Hoher Druck, niedrige Temperaturen (etwa 4 Grad Celsius) und fast völliger Sauerstoffmangel führen dazu, dass sämtliche Zersetzungsprozesse extrem langsam erfolgen. Einmal auf den Meeresboden gesunken, könnte ein einziger Haufen Maisabfälle theoretisch tausend Jahre brauchen, um sich vollständig zu zersetzen – und der Kohlenstoff bleibt dabei unter Verschluss.

Um diese Theorie zu testen, haben Mitchel und sein Team einen Haufen Maisabfälle 100 Kilometer vor der Küste Kaliforniens versenkt. In einer Tiefe von 2,2 Kilometern befindet sich dieser Haufen in mehr oder weniger genau demselben Zustand wie vor zehn Jahren, als er versenkt wurde.

Obwohl der Aufwand für das Einsammeln, Auffangen und Transportieren der Maisabfälle beträchtlich erscheinen mag, geht Mitchel davon aus, dass das Verfahren tatsächlich viel billiger ist als andere, technisch aufwendigere Varianten der Kohlenstoffabscheidung und -entsorgung. Vor allem ist keine teure Anlage erforderlich, die auch nur eine bestimmte Kapazität hat. Mitchel schätzt, dass mit seinem Ansatz Kohlenstoff zu einem Preis von etwa 100 USD pro Tonne abgetrennt werden kann, während Anlagen zur Kohlenstoffabscheidung sich oft etwa 815 USD pro Tonne kosten lassen.

Dieser simple Ansatz ist möglicherweise auch besser skalierbar. Das Team geht davon aus, dass seine Methode zu 90 Prozent effizient ist und mit der Ausweitung des Maisanbaus wachsen kann. Mitchel hält es nicht für unrealistisch, dass 1 Milliarde Tonnen Kohlenstoff auf diese Weise entsorgt werden könnte, wenn die Methode weltweit eingeführt wird.

Entsorgung in der Tiefsee

Auf den ersten Blick mag der Gedanke, landwirtschaftliche Abfälle in den Ozean zu werfen, nicht besonders umweltfreundlich erscheinen, aber Mitchel legt nahe, dass es eigentlich kaum bessere Orte dafür gibt. Die Bindung von CO2 in Form von Bäumen ist zwar prinzipiell gut, doch bieten sie im Durchschnitt nur eine Speicherdauer von Hunderten von Jahren und sind zudem anfällig für Brände, Krankheiten und andere Probleme. Mitchel erklärte gegenüber der Denver Gazette, dass die Tiefsee „den Kohlenstoff in einen fast perfekten Stillstand mit niedriger Temperatur, hohem Druck und wenig Sauerstoff versetzt. Es ist also die richtige Kombination, um etwas zu lagern, das 1.000 Jahre oder länger halten soll.“

Außerdem gibt es dort unten sehr viel Platz. Der Bereich unter 3 Kilometern Tiefe bedeckt etwa 50 Prozent der Erdoberfläche, es ist also mehr als genug Fläche vorhanden für einige Ballen Maisabfälle.

„…die Auswirkungen auf den Ozean sind fast gleich null, weil der Ozean so groß ist. Selbst bei einer Milliarde Tonnen pro Jahr über einen Zeitraum von hundert Jahren wären das weniger als 0,01 Prozent des gesamten Ozeans“, erklärt Mitchel.

Das CROPS-Projekt ist jedoch nicht das einzige, das die Abyssal-Ebene als geeigneten Abladeplatz sowie als Quelle von Ressourcen ins Auge fasst. Dasselbe Gebiet wurde bereits als Entsorgungsort für alte Schiffe, Bohrinseln, Munition, gefährliche Materialien und sogar Atommüll vorgeschlagen. Andernorts könnte der tiefe Meeresboden auch Möglichkeiten für die kommerzielle Hochseefischerei, den Abbau von Mineralien oder Ölbohrungen bieten. Da es an Informationen über die gesamte biologische Vielfalt der Region mangelt, ist es schwierig, die ökologischen Auswirkungen dieser Aktivitäten vollständig zu beurteilen. Die Tiefseeebene galt lange Zeit als leblose Wüste, doch neuere Forschungen haben ergeben, dass es sich in Wirklichkeit um eine Region mit großer biologischer Vielfalt handelt, insbesondere in Form von mikrobiellem Leben. Groß angelegte kommerzielle Aktivitäten könnten zum Aussterben von Lebewesen führen, von denen wir noch nicht einmal wissen, dass sie existieren. Das Monterey Bay Aquarium Research Institute hat bereits Forschungsergebnisse veröffentlicht, die darauf hindeuten, dass sich die weltweite Plastikpandemie in den Ozeanen nicht nur auf die Oberfläche und die Küstengebiete beschränkt.

Die Entsorgung von Maisabfällen scheint weniger schädlich zu sein als viele der anderen Aktivitäten. Trotzdem täten internationale Organisationen gut daran zu überwachen, wer die Abfälle ablädt und was genau sie entsorgen. Andernfalls besteht große Gefahr, dass die Tiefsee zur illegalen Müllhalde der Erde wird.

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