Geologisches Geoengineering: Das Potential von Basalt-Verwitterung zur Bindung von Kohlenstoff

Das Ausbringen von Basaltstaub kann dazu beitragen, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu binden. Bei der Verteilung des zermahlenen Gesteins in natürlichen Ökosystemen sei der klimaschützende Effekt womöglich größer als beim Ausbringen nur auf Ackerböden, berichtet ein Forscherteam im Fachmagazin „Nature Geosciences“. Bis zur tatsächlichen Anwendung der Technik sind allerdings noch einige Hürden zu nehmen.

Ende 2020 meldete die Weltorganisation für Meteorologie (WMO), eine Sonderorganisation der Vereinten Nationen (UN), dass die globale CO2-Konzentration in der Atmosphäre 2020 auf neue Rekordwerte zusteuere – und das, obwohl die Corona-Pandemie den Ausstoß an Treibhausgasen vorübergehend verringert habe.

Immer mehr Kohlendioxid

Schon 2019 habe der CO2-Volumenanteil in der Atmosphäre laut WMO bei 410 Teilen pro Million (ppm) nach 407,8 ppm in 2018 gelegen. Und auch für 2021 erwartet die Organisation einen Anstieg.

Angesichts dieser Entwicklung wird nach Wegen gesucht, CO2 nicht nur einzusparen, sondern das Treibhausgas auch aus der Luft zu holen, etwa durch verstärkte Aufforstung. Eine weitere Option ist das sogenannte „Enhanced Rock Weathering“ (ERW) mit dem das Ausstreuen von gemahlenem Basaltgestein gemeint ist. „Basalt ist eine reichlich vorhandene Gesteinsressource, die mit CO2 reagiert und es aus der Atmosphäre entfernt“, schreibt das Team um den Klimaforscher Daniel Goll. Bei der Verwitterung des Steinstaubs entsteht ein Karbonat, in dem CO2 dauerhaft gebunden wird.

Schon in vergangenen Studien aus Großbritannien, Deutschland und den USA hatten Experten dafür plädiert, großflächig Basaltstaub auf landwirtschaftlich genutzten Feldern zu verstreuen. Dies würde nicht nur dem Klimaschutz helfen, sondern auch die Fruchtbarkeit der Böden und den Ernteertrag verbessern.

Die Autoren des aktuellen Papiers diskutieren nun die Möglichkeit, den Steinstaub auch in natürlichen Ökosystemen auszubringen. Basalt verbessere die Bodenfruchtbarkeit und erhöhe damit potenziell die Kohlenstoffspeicherung in Ökosystemen, schreiben sie. Die globale CO2-Entfernung durch Basalt sei wesentlich größer als bisher angenommen. Das liegt vor allem am Phosphor, der bei der Verwitterung des Gesteins freigesetzt wird und als Dünger wirkt. Entsprechend größer sei der Effekt bei nicht landwirtschaftlich genutzten Flächen.

Auch positive Effekte für böden

Eben diesen Effekt bezogen die Forscher der Universität Augsburg in ihre Modellierungen mit ein, in denen sie die Auswirkungen der Basaltausstreuungen in natürlichen Ökosystemen simulierten – für Jessica Strefler vom Potsdamer Institut für Klimafolgenforschung ein spannender und neuer Aspekt. Sie selbst hat sich bereits mit der Technik beschäftigt und lobt in einer unabhängigen Einordnung, die Studie sei methodisch sauber gemacht: „Zudem werden auch die Vorteile gut beschrieben, so etwa, dass es sich um eine Option mit relativ einfacher Technik handelt, mit der das CO2 langfristig gebunden wird und bei der es nicht zu einer Landnutzungskonkurrenz kommt, sondern im Gegenteil positive Effekte für die Böden zu erwarten sind.“

Daneben gingen die Autoren aber auch auf die Hindernisse ein, wie etwa die Notwendigkeit einer relativ großen Industrie für Abbau und Transport des Basaltgesteins. „Das stellt auch in meinen Augen eine der größten Hürden dar“, sagt Strefler. Die Energie, die dafür nötig sei, müsste zudem möglichst aus CO2-freien Quellen stammen, um die klimafördernden Wirkungen nicht zunichte zu machen, vor allem mit Blick auf den Transport des Gesteins. Eben jener sei bei Böden in natürlichen Ökosystemen in manchen Regionen der Welt vermutlich nur auf dem Luftweg möglich, was den Einsatz von Helikoptern und Flugzeugen nötig machen würde. Bei mehr als 450 Kilometern Transportweg in der Luft wäre der CO2-bindende Effekt somit im Mittel aufgehoben, so die Autoren.

Teure Tonnen

„Das ist wahrscheinlich auch der Zielkonflikt zwischen den Ackerböden und diesen Böden“, führt Strefler aus: „Ackerböden haben den zusätzlichen Düngeeffekt weniger, sind aber leicht erreichbar. Zudem wird der Boden ohnehin bewirtschaftet, so dass eine Ausbringung des Basaltstaubes hier viel einfacher wäre.“ Entsprechend habe sich die Forschung bislang auf diese Flächen konzentriert.

„Ein dritter Punkt, den die Autoren auch selbst nennen, ist, dass zuerst Tests durchgeführt werden müssten, um sicherzustellen, dass wirklich keine Risiken für Böden, Tiere und Pflanzen sowie die menschliche Gesundheit bestehen“, sagt Strefler. Seien diese Tests aber gemacht, bliebe ihrer Meinung nach nur noch ein Faktor: Für Ackerböden hatten frühere Studien Kosten von 50 bis 200 US-Dollar pro Tonne CO2 ergeben, im aktuellen Artikel zu natürlichen Ökosystemen rechnen die Autoren mit 100 bis 500 US-Dollar pro Tonne, „und das muss erst einmal finanziert werden“. Alice Lanzke, dpa

Alice Lanzke[dpa]