Verordnungen zur Reduzierung der Schiffsverschmutzung könnten die globale Erwärmung verstärkt haben, zeigt Studie

• 16 August 2024

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Eine neue Studie untersuchte die Klimaeffekte der seit 2020 weltweit vorgeschriebenen Reduzierung des Schwefelgehalts in Schiffsabgasen. Sie legt nahe, dass die Schifffahrtsvorschriften die in den Weltraum zurückreflektierte Lichtmenge verringert haben, was wahrscheinlich zur Rekorderwärmung der letzten Jahre beigetragen hat.

Obwohl die internationale Schifffahrt für die meisten von uns unsichtbar ist, hat sie große Auswirkungen auf Klima und Luftqualität. Die globale Handelsflotte umfasst fast 100.000 große Schiffe , die über 90 % des internationalen Handels abwickeln. Traditionell verbrennen Schiffe schmutzigen, schwefelreichen Treibstoff, der große Mengen an Schwefelgas und Aerosolen ausstößt.

Schiffsemissionen erhöhen den Hintergrundwert des Schwefelaerosols über dem Ozean. Das schwefelhaltige Aerosol wirkt als Wolkenkeim, und die Kondensation von Wasserdampf auf diesen Keimen führt zur Wolkenbildung. Schwefelaerosol erhöht nicht nur die Bewölkung, sondern diese verschmutzten Wolken sind aufgrund der kleinen Tröpfchengröße des Wasserdampfs im Allgemeinen auch heller, was dazu führt, dass mehr Licht in den Weltraum zurückreflektiert wird.

Folglich haben Schiffsemissionen wahrscheinlich einen unbeabsichtigten Abkühlungseffekt auf den Planeten gehabt und einen Teil der Erwärmung durch Treibhausgase ausgeglichen. Das Ausmaß dieses Abkühlungseffekts ist jedoch kaum bekannt.

Aerosole, insbesondere solche mit Schwefel, sind ein Hauptbestandteil der Luftverschmutzung und können sich negativ auf die Atemwege und das Herz-Kreislauf-System auswirken. Aufgrund von Bedenken hinsichtlich der Luftqualität hat die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO2020) eine Reduzierung der maximal zulässigen Schwefelemissionen der weltweiten Schifffahrt um 80 % bis 2020 angeordnet. Welche Auswirkungen hat diese drastische, groß angelegte Richtlinienänderung auf das Klima?

Mithilfe mehrerer Modelle schätzt diese neueste Studie die Veränderung der durch Aerosole verursachten Abkühlung infolge der IMO2020-Verordnung . Die Studie zeigte, dass die räumlichen Muster der modellierten Abkühlungsreduzierung stark mit den vom Satelliten beobachteten Veränderungen der Wolken korrelierten, wobei weniger Licht in den Weltraum zurückreflektiert wurde. Dies korrelierte weiter mit den erhöhten Oberflächentemperaturen der nördlichen Hemisphäre im Zeitraum 2022–2023.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die reduzierten Schwefelemissionen seit IMO2020 zwar die Luftqualität an den Küsten verbessert haben, aber gleichzeitig die globale Erwärmung beschleunigt haben. Die modellierte Verringerung der Abkühlung aufgrund der Regulierung kann jedoch nur einen Bruchteil der beobachteten Wolkenveränderungen der letzten Jahre erklären. Das bedeutet, dass die Schifffahrtsregulierung zwar dazu beigetragen hat, aber die Rekordtemperaturen der letzten Jahre nicht vollständig erklärt.
Dr. Mingxi Yang, Autor der Studie und chemischer Ozeanograph am Plymouth Marine Laboratory , sagte: „Diese Studie stellt unsere derzeit beste Schätzung der Auswirkungen von Schiffsemissionsänderungen auf das Klima dar, die jedoch möglicherweise noch zu konservativ ist. Im Rahmen des ACRUISE-Projekts wurden im Rahmen von Flugzeugproben Schiffsemissionen vor und nach IMO2020 entnommen. Diese zeigten, dass die Schifffahrtsverordnung nicht nur die Menge des ausgestoßenen Schwefelgases veränderte, sondern wahrscheinlich auch die Wirksamkeit der von Schiffen ausgestoßenen Aerosole bei der Wolkenbildung verringerte. Dieser Aspekt wird in Modellen jedoch noch nicht genau dargestellt und daher müssen die vollen Auswirkungen der Schiffsschwefelverordnung auf die Wolken noch verfeinert werden. Dies ist eine laufende Arbeit. Die Auswirkungen von IMO2020 auf das Klima zu verstehen, ist nicht nur für das laufende Jahrzehnt relevant, sondern auch für die nächsten Jahrzehnte, da die Welt darauf abzielt, die Aerosolemissionen schnell zu dekarbonisieren und weiter zu reduzieren.“

Die IMO2020-Vorschriften können als unbeabsichtigtes Experiment in Sachen Solar-Geoengineering angesehen werden, allerdings in umgekehrter Richtung, da sie die Erwärmung verursachten. Die Reduzierung des Schwefelgehalts durch Schiffe könnte einen erheblichen Beitrag zu den Extremtemperaturen 2023 auf der Nordhalbkugel geleistet haben, aber das geschätzte Ausmaß scheint zu gering zu sein, um die einzige Ursache zu sein. Ereignisse wie die signifikante Erwärmungsepisode durch El Niño-Southern Oscillation (ENSO) ab Mitte 2023 hätten ebenfalls eine Rolle gespielt.

Diese Studie wurde vom Pacific Northwest National Laboratory (USA) in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Florida State University (USA), des Imperial College London (Großbritannien), der University of Oxford (Großbritannien), der University of California (USA), des Plymouth Marine Laboratory (Großbritannien), der University of Leeds (Großbritannien) und der University of Maryland (USA) geleitet.