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Das Kyoto-Protokoll

1997 verpflichteten sich daher die Industriestaaten bei einer Konferenz im japanischen Kyoto auf eine Reduzierung der Treibhausgas-Emissionen: Zwischen 2008 und 2012 sollen die Kohlendioxid-Emissionen um rund fünf Prozent unter den Wert von 1990 sinken. Die USA müssen demnach den Ausstoß an Treibhausgasen um 7 Prozent gegenüber 1990 senken, die Europäische Union um 8 Prozent. Innerhalb der EU strebt Deutschland eine Reduktion um 21 Prozent an.

Allerdings tritt das Abkommen erst in Kraft, wenn 55 Staaten es ratifizieren, die 1990 zusammen für mindestens 55 Prozent des in den Industrieländern ausgestoßenen Kohlendioxid verantwortlich waren. Die USA haben das Kyoto-Protokoll unter Bill Clinton zwar unterschrieben, aber letztlich nicht ratifiziert – die Unterschrift wurde 2001 von Georg W. Bush widerrufen. Ende 2003 hatten 120 Staaten (zwei Drittel der Weltbevölkerung) das Protokoll ratifiziert, aber die Summe ihrer Emissionen entsprach gerade mal 44,2 Prozent. Entscheidend war daher die Zusage Russlands im Oktober 2004.

Auf Russland entfielen 1990 immerhin 18 Prozent der Treibhausgas-Emissionen in Industrieländern. Damit beträgt der Anteil am Emissionskuchen jetzt 62 Prozent. Nachdem zahlreiche Betriebe aus der Sowjetzeit stillgelegt worden sind, liegt Russland inzwischen weit unter der 18 Prozent-Marke und sieht sich damit in der komfortablen Position, künftig Emissionszertifikate verkaufen zu können. Nach Einschätzung einer norwegischen Analysten- und Beratungsfirma könnte das Land bis 2012 ein Milliardengeschäft mit dem Emissionsquotenhandel machen.

Das Kyoto-Protokoll sieht erstmals vor, dass die Industrieländer ihrer Verpflichtung, weniger Kohlendioxid freizusetzen, nicht nur durch Energiesparen nachkommen können, sondern auch indem sie neue Kohlenstoff-Senken schaffen. Dies sind Flächen, die – wie zum Beispiel Ozeane oder Wälder – Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernen und in Form anderer Kohlenstoffverbindungen fixieren.

Die "fehlende Senke"

Der globale Kreislauf des Kohlenstoff gemessen in Giga (= Milliarden) Tonnen. Bild vergrößern
Der globale Kreislauf des Kohlenstoff gemessen in Giga (= Milliarden) Tonnen.

Zu klären ist daher, was mit den derzeit etwa 7,1 Milliarden Tonnen (Gigatonnen, Gt) Kohlenstoff pro Jahr geschieht, die der Mensch in Form von Kohlendioxid freisetzt. Weltweite Messungen zeigen, dass 3,2 Gt/Jahr in der Atmosphäre enden. Die Ozeane nehmen wahrscheinlich rund 2 Gt/Jahr auf – in erster Linie aufgrund der guten Löslichkeit von Kohlendioxid in Wasser. Drei Formen stehen dabei untereinander im reaktionschemischen Gleichgewicht: gelöstes Kohlendioxid (<1%), Carbonat (8%) und Hydrogencarbonat (91%). Mit der Erhöhung der atmosphärischen Kohlendioxid -Konzentration nimmt die Aufnahmekapazität des Meerwassers für Kohlendioxid jedoch ab.

Die Biomasse der lebenden Organismen im Ozean ist etwa tausendmal geringer als die des terrestrischen Ökosystems. Trotzdem produziert marines Plankton jährlich dieselbe Menge an organischem Material wie die terrestrischen Organismen. Nach dem Absterben dieser Lebewesen sinkt das organische und mineralische Material auf den Meeresboden, wo es allmählich durch die Aktivität von Bakterien zersetzt wird oder sich in Sedimenten ablagert. Dabei zieht es Kohlenstoff und andere Elemente mit sich – etwa 25 Prozent des fixierten Kohlenstoffs sinkt in die Tiefe, wo er über Hunderte oder Tausende von Jahren gespeichert wird und damit der Atmosphäre entzogen bleibt. Diesen Prozess bezeichnen die Wissenschaftler als biologische Pumpe. Änderungen in der Stärke der biologischen Pumpe der Ozeane über längere Zeiträume stellen einen der wichtigsten Kontrollmechanismen der atmosphärischen Kohlendioxid-Konzentration dar: Ohne diese biologische Pumpe würde nach Schätzung von Experten die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre um 200 ppm ansteigen.

Es bleibt eine Lücke von 1,9 Gt/Jahr in der Kohlenstoff-Bilanz, die oft als “missing sink” oder “fehlende Senke” bezeichnet wird. Eine weitere Speicherung von Kohlenstoff ist vor allem in der terrestrischen Biosphäre, also Böden und Wäldern, möglich. Denn Pflanzen wandeln im Rahmen der Photosynthese Kohlendioxid in Kohlenstoffverbindungen um. Durch Abbau von Pflanzenmaterial oder Vernichtung durch Feuer gelangt Kohlendioxid aber auch wieder in die Atmosphäre zurück, und zwar wesentlich schneller als beim marinen Kohlenstoff-Kreislauf. „Nach ca. 15 bis hundert Jahren kehrt ein Teil des Kohlenstoffs als Kohlendioxid wieder in die Atmosphäre zurück“, erklärt Ernst-Detlef-Schulze, Direktor am Max-Planck-Institut in Jena. Welche Rolle die biologischen Kohlenstoff-Senken bei der Umsetzung des Kyoto-Protokolls spielen, ist daher noch umstritten.

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