Blog

May 19, 2023

Ein Hitzeschild für das wichtigste Eis der Erde

Von Rachel Riederer An einem klaren Morgen Ende März im ländlichen Lake Elmo

Von Rachel Riederer

An einem klaren Morgen Ende März folgte ich im ländlichen Lake Elmo, Minnesota, zwei Materialwissenschaftler, Tony Manzara und Doug Johnson, als sie einen winterlichen Hügel hinter Manzaras Haus hinunterstapften. Die Temperatur lag bei über dreißig Grad; Ein Fuß Schnee bedeckte den Boden und glitzerte fast unerträglich im Sonnenlicht. Beide Männer trugen dunkle Sonnenbrillen. „Du brauchst keinen Parka“, sagte Johnson zu mir. „Aber du brauchst eine Sonnenbrille – Schneeblindheit, weißt du?“ Am Fuße des Hügels erreichten wir, nachdem wir einige Truthahnspuren passiert hatten, einen runden, zugefrorenen Teich mit einem Durchmesser von etwa dreißig Metern. Manzara, ein geselliger Mann mit buschigen Augenbrauen, und Johnson, ein drahtiger Langläufer mit leiser Stimme, betraten selbstbewusst das Eis.

Manzara und Johnson wollten mir den Ort zeigen, an dem sie in einer Reihe von Experimenten gezeigt hatten, dass es möglich war, das jährliche Auftauen des Teichs zu verlangsamen. Ab Winter 2012 hatten sie in Zusammenarbeit mit einem Kollegen namens Leslie Field einen Teil des Eises mit Glasmikrokugeln, winzigen Hohlblasen, bedeckt. Im Laufe mehrerer Winter zeigten sie, dass das beschichtete Eis viel langsamer schmolz als blankes Eis. Eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente erklärten, warum: Die Kugeln erhöhen die Albedo des Eises, also den Anteil des Sonnenlichts, den das Eis zum Himmel zurückwirft. (Helle Oberflächen neigen dazu, Licht zu reflektieren; wir machen uns die Albedo, lateinisch für „Weißheit“, zunutze, wenn wir im Sommer weiße Kleidung tragen.)

Am Rande des Teiches begannen Manzara und Johnson in Erinnerungen zu schwelgen. Ursprünglich hatten sie Glasblasen auf einige quadratische Abschnitte des gefrorenen Teichs aufgetragen, in der Erwartung, dass das hellste Eis am längsten halten würde. Sie stellten jedoch fest, dass unter der gefrorenen Oberfläche des Teichs immer noch Wasser zirkulierte, wodurch jegliche Temperaturunterschiede zwischen den Test- und Kontrollabschnitten beseitigt wurden. In den darauffolgenden Jahren versenkten sie Wände aus Plastikplanen unter der Teichoberfläche, und die Eisschicht begann länger zu halten. Zunächst maß Johnson die Eisdicke manuell, indem er einen Neoprenanzug und Schneeschuhe anzog, ein Seil um seine Taille band und mit einer Bohrmaschine und einem Messstab auf die gefrorene Oberfläche ging; Er war erleichtert, als sie herausfanden, wie man stattdessen Sonarmessungen durchführen konnte. Manzara richtete meinen Blick auf zwei Bäume an gegenüberliegenden Ufern. „Hier haben wir das fliegende Albedometer aufgestellt“, sagte er. Ein Albedometer misst reflektierte Strahlung; Ihre „flogen“ mit einem zwischen zwei Rollen gespannten Seil über den See. Zu diesem Zeitpunkt hatte ich fast eine Stunde lang auf das Eis und den Schnee gestarrt und meine Sicht begann sich lila-rosa zu verfärben. Ich blinzelte heftig, als wir hineingingen.

Manzara, Johnson und Field wollen beweisen, dass eine dünne Schicht reflektierender Materialien an den richtigen Stellen dazu beitragen könnte, einige der wichtigsten Eisflächen der Welt zu retten. Klimaforscher berichten, dass das Polareis von Jahr zu Jahr schrumpft, dünner und schwächer wird. Modelle gehen davon aus, dass der Arktische Ozean bis zum Jahr 2035 im Sommer eisfrei sein könnte. Das schmelzende Eis wäre nicht nur ein Opfer des Klimawandels, sondern würde die Erwärmung weiter vorantreiben. Die Physik scheint fast unheimlich: Im Vergleich zu hellem Eis, das als kühle Deckschicht dient und den Ozean vor Sonneneinstrahlung schützt, würde ein dunkler, eisfreier Ozean weitaus mehr Wärme absorbieren. All dies geschieht unter der 24-Stunden-Sonne des arktischen Sommers. Doch die Fragilität der Arktis betrifft beide Seiten: So sehr die Region Hilfe braucht, sind ihre Ökosysteme so empfindlich, dass groß angelegte Eingriffe unbeabsichtigte Folgen haben könnten.

An diesem Nachmittag traf Field aus Kalifornien bei Manzara ein, wo sie ein Beratungsunternehmen für Mikrotechnologie leitet und einen Stanford-Kurs über Klimawandel, Ingenieurwesen und Unternehmertum unterrichtet. Wie eine alte Freundin öffnete sie sich und rief „Hallo“. Field hat ihr schulterlanges Haar komplett silbern färben lassen, „aus Solidarität mit der Arktis“, scherzte sie; Als wir uns zusammensetzten, war es offensichtlich, dass alle drei Wissenschaftler technische Herausforderungen genossen, von der Anwendung der Glasblasen (aus riesigen Kanistern schütteln? aus einem Drucktopf sprühen?) bis hin zur Messung ihrer Wirkung. Sie sind ein erfinderischer Haufen. Sowohl Johnson als auch Manzara waren leitende Wissenschaftler bei 3M: Johnson, ein Physiker, arbeitete an fortschrittlichen Materialien wie einem Übertragungskabel mit hoher Kapazität, um Stromnetze zu stabilisieren; Manzara, ein organischer Chemiker, konzentrierte sich auf energetische Materialien und stellte Zutaten für Leuchtraketen und Raketentreibstoffe her. Field hält mehr als sechzig Patente; Johnson um die zwanzig; Manzara gegen zwölf.

Letztes Jahr veröffentlichten Johnson, Manzara, Field und andere Mitarbeiter einen Artikel über ihre Arbeit am Testteich in Earth's Future, einer Zeitschrift der American Geophysical Union. Darin wurde beschrieben, wie sie den Teich segmentierten, auf einer Seite eine dünne Schicht Glasblasen aufbrachten und Instrumente zur Messung der Wassertemperatur, der Eisdicke, des Wetters sowie der lang- und kurzwelligen Strahlung aufstellten. Albedo-Messungen reichen von Null für perfekte Absorption bis zu Eins für spiegelähnliche Reflexion. Die Blasen erhöhten die Albedo des spätwinterlichen Teicheises von 0,1–0,2 auf 0,3–0,4. Nach einem Schneefall im Februar, schrieben sie, sei kein Unterschied zwischen den Abschnitten erkennbar. Doch im März wurde der Schnee dünner und es kamen zwei unterschiedliche Eisregionen zum Vorschein, die mit der Erwärmung der Tage unterschiedlich schnell schmolzen. Als das blanke Eis verschwunden war, blieben neun Zoll unter den Glasblasen übrig.

Diese Ergebnisse bestätigten die Annahme, dass die Glasblasen dem rauen Winterwetter standhalten und die Lebensdauer des Eises verlängern könnten. Und obwohl ein Süßwasserteich in Minnesota kein perfektes Analogon zum arktischen Meereis sei, zeigten Glasmikrokugeln Potenzial, argumentierten die Autoren. „Letztendlich könnte diese Methode der Oberflächenalbedo-Modifikation dazu dienen, Albedo-Rückkopplungsschleifen auf risikoarme und vorteilhafte Weise zu nutzen, wenn politische Entscheidungen getroffen werden sollten, die es für angemessen halten, diesen lokalisierten Eisschutzansatz auf lokaler oder regionaler Ebene anzuwenden.“ um das arktische Eis zu schützen“, schrieben sie.

Das Papier stellte sich vor, die Glasblasen an einigen strategischen Stellen einzusetzen. Der Beaufort-Gyre nördlich von Alaska und Kanada dient beispielsweise als Kinderstube für Meereis. „Die Zirkulationsmuster dort würden Ihnen helfen, die Materialien zu verbreiten“, sagte mir Field. Eis im ersten Jahr ist dunkler und dünner und daher anfällig; Die Glasblasen könnten ihm helfen, zu überleben und zu dickerem, hellerem Eis heranzuwachsen. Field stellte sich auch vor, die Blasen in der Framstraße östlich von Grönland und westlich von Spitzbergen einzusetzen, um Eisschollen einzufangen, wenn das Eis zufriert, und ihnen so zu helfen, länger zu überleben. „Dort wird so viel Eis exportiert. Ein Durchflussbegrenzer wäre eine gute Sache“, sagte Field.

Im Wettlauf um die Rettung der Kryosphäre, wie Wissenschaftler die gefrorenen Gebiete der Welt nennen, wird der Schutz eisiger Gewässer nicht ausreichen: Das an Land und in Gletschern eingeschlossene Wasser könnte Ökosysteme zerstören und die Albedo der Erde verringern, wenn es schmilzt. Und so errichteten Johnson und Manzara in diesem Winter vier „Gletscher“ auf Manzaras Grundstück. Wir besuchten sie mit Field und machten unterwegs Halt, um den süßen Saft von einem der Ahornbäume von Manzara zu probieren.

Im Laufe des Tages wurde der Schnee bereits weicher: Anstatt zu knirschen, sanken wir bei jedem Schritt bis zum Schienbein ein. Die Gletscher lagen wie zehn Quadratmeter große Gartenbeete hinter einem Drahtzaun, der Truthähne und Rehe fernhalten sollte. Glasblasen hätten sich auf der flachen Oberfläche des Teichs als überraschend effektiv erwiesen, erklärte Manzara, seien aber für die fließenden Kurven von Gletschern nicht geeignet. „Auf einer geneigten Fläche neigen sie dazu, sehr schnell bergab zu laufen, sobald die oberste Schicht überhaupt flüssig ist“, erzählte er mir. Stattdessen testeten sie weißes Granulat, das üblicherweise für Dacheindeckungen verwendet wird und schwerer und unregelmäßiger ist. Aber würden sie sowohl das Eis als auch die Kugeln schützen – und würden sie lange genug an Ort und Stelle bleiben, um Gletscher zu retten?

Keine Menge Glaskugeln oder Dachgranulat wird den Klimawandel umkehren. Dies dürfte nur durch eine rasche weltweite Abkehr von fossilen Brennstoffen gelingen. Aber an einem Ort wie der Arktis, der sich viermal schneller erwärmt als der Rest des Planeten und wo der Kipppunkt am Ende des Eises wie ein Damoklesschwert hängt, könnte ein solcher Eingriff eine wertvolle Lebensader sein: Zeit. Welche Fortschritte könnte die Welt machen, wenn die Notlage um ein paar Jahre nachlässt? „Man muss nur einen kleinen Teil der Arktis behandeln, um einen großen Einfluss auf das globale Klima zu erzielen. Das ist das Gesamtbild“, beschrieb Johnson die Modellierung seiner Gruppe. „Man kann fünfundzwanzig Jahre länger brauchen, um das Eis zu behalten.“

Im Jahr 2006 sah sich Field Al Gores Dokumentarfilm über den Klimawandel „An Inconvenient Truth“ an. Sie erinnert sich, wie sie das Theater mit zwei Gefühlen verließ: Panik und das Bedürfnis, etwas zu tun. Sie dachte immer wieder an ein Bild, das sie einmal gesehen hatte – einen Lastwagen, der auf eine schreiende Frau zuraste, die vor einem Kind stand. „So hatte ich das Gefühl – als würde der Mack-Truck kommen, um meine Kinder zu holen“, erzählte mir Field. Sie dachte auch über die im Film kommunizierte Idee nach, dass der Arktische Ozean einen enormen Einfluss auf das Klimasystem habe. „Dieses verschwindende Eis, dieses Reflexionsvermögen, das wir hatten, das hat uns den riesigen Gefallen getan, das Sonnenlicht wegzureflektieren, es verschwindet – und das führt zu dieser positiven Rückkopplungsschleife“, sagte sie. Als Ingenieurin wusste sie, dass eine positive Feedback-Schleife, in der eine Änderung mehr von der gleichen Änderung hervorbringt, etwas Besonderes ist: eine Gelegenheit für einen kleinen, strategischen Input, eine größere Wirkung zu erzielen.

Field begann auf ihrer Veranda mit der Albedo zu experimentieren. Sie füllte Eimer mit Wasser und verschiedenen möglichen Hitzeschilden und rüstete sie mit preiswerten Thermometern aus dem Baumarkt aus. Ihr Mann, ein Ingenieurskollege, hielt die Tests für zu einfach. „Ich habe gelernt, auf seine Argumente zu hören, mich aber nicht von ihnen aufhalten zu lassen“, sagte mir Field. Kunststoffe schienen ungeeignet – sie werden aus Erdöl gewonnen, und eine Zeit in der Ölindustrie hatte sie davon überzeugt, dass „man einfach die Toxizität“ von Petrochemikalien respektieren muss –, aber sie versuchte es trotzdem. Sie probierte Heu und Gänseblümchen. „Sie waren beide schrecklich“, sagte sie. Sie versuchte es mit Wattepads, Backpulver und Kieselgur und suchte nach einem Material mit den richtigen Eigenschaften – etwas Reflektierendes und Ungiftiges, das keine Wärme absorbiert und eine offene Textur hat, um Verdunstungskühlung zu ermöglichen. 2008 gründete sie die gemeinnützige Organisation Ice911, um ihre Experimente zu finanzieren.

Zu Beginn ihrer Forschung erfuhr Field, dass 3M eines von mehreren Unternehmen war, das Mikroglaskugeln in Billionenmengen herstellte. Mikrokügelchen machen Automobilteile leichter und verringern die Dichte von Holzverbundwerkstoffen, wodurch diese leichter zu nageln sind; Wenn Sie im Dunkeln gefahren sind, haben Sie die einzigartige Art und Weise gesehen, wie das Material das Licht streut, und zwar an der reflektierenden Farbe, die für die Fahrbahnmarkierungen verwendet wird. Im November 2010 machte ein beruflicher Bekannter Field mit Johnson bekannt, der sie einlud, einen Vortrag in der 3M-Zentrale im Mittleren Westen zu halten, der Heimat von Klebeband, Post-it und vielen Reinigungs-, Bau- und Geschäftsmaterialien. Unterwegs sah sie einen Regenbogen und nahm ihn als glücksverheißendes Zeichen. Während ihres Vortrags über den Eisverlust in der Arktis, an dem etwa zwanzig Wissenschaftler teilnahmen, beschrieb Field ein Dilemma: Sie wusste, dass die Glasblasen vor Ort getestet werden mussten, aber sie wusste auch, dass es schwierig sein würde, die Genehmigung für die Durchführung eines maßstabsgetreuen Experiments zu erhalten. up-Experiment. Am Ende ihrer Präsentation kam Manzara auf sie zu und bot ihr eine Lösung an: Sie könnten seinen Teich nutzen, der sich auf einem Privatgrundstück befindet.

Eine 3M-Richtlinie erlaubte es Wissenschaftlern, fünfzehn Prozent ihrer Arbeitszeit für persönliche Projekte aufzuwenden, und Johnson, Manzara und Field begannen bald, verschiedene Glasblasen auf dem Teich zu testen. Sie schlossen einen Vertrag mit einem Umweltlabor, um die Glasblasen an eine Vogelart und eine Fischart zu verfüttern, und das Labor berichtete über keine schädlichen Auswirkungen. Das Team kam zu dem Schluss, dass die Mikrokügelchen sicher seien, da sie fast ausschließlich aus Kieselsäure bestanden, einem Mineral, das in Sedimenten, Gesteinen und im Ozean reichlich vorkommt. „Es ist etwas, mit dem wir uns weiterentwickelt haben“, argumentierte Field. „Wenn Sie sich Ihre Vitamine ansehen, werden Sie möglicherweise feststellen, dass einige von ihnen ein Siliciumdioxid-Bindemittel enthalten. Das ist so sicher wie möglich.“ Mikrosphären haben auch den Vorteil, dass sie bereits existieren: Wenn man ein Problem angeht, das innerhalb von zehn oder zwanzig Jahren gelöst werden muss, bleibt kaum Zeit, etwas völlig Neues zu erfinden und in Massenproduktion herzustellen. „Diese sind relativ günstig und es gibt Hersteller“, sagte mir Field.

Im Jahr 2015 hielt Field einen Vortrag im Ames Research Center der NASA und traf dessen stellvertretenden Direktor Steven Zornetzer, einen ehemaligen Neurowissenschaftler, der sich für Klimaschutz interessierte. „Leslies Erkenntnis war, dass wir diese zusätzliche Absorption von Sonnenstrahlung verhindern könnten, wenn wir irgendein Material verwenden könnten, um die Bedeutung des Eises in der Arktis im Sommer wirklich zu nutzen“, sagte er mir. Zornetzer, ein Wanderer und Umweltschützer, schloss sich dem kleinen Team von Ice911 als Geschäftsführer an, um die Infrastruktur der Organisation aufzubauen. Die Abdeckung von bis zu hunderttausend Quadratkilometern arktischem Meereis, sagte mir Zornetzer, würde ein bis zwei Milliarden Dollar pro Jahr kosten; Johnson schätzte, dass die Beschichtung der Himalaya-Gletscher zwischen einer und dreizehn Milliarden Dollar pro Jahr kosten würde. Die Gruppe wusste, dass ihr Ansatz kein Ersatz für das größere Unterfangen war, die Klimaverschmutzung auf nahezu Null zu senken – aber sie durchsuchten wie die Ärzte in den frühen Tagen der Coronavirus-Pandemie den Medikamentenschrank. Sie wollten Heilmittel finden, die es bereits gab und die Zeit für die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden gewinnen könnten.

Es gab viele Gründe dafür, dass dieser Eingriff möglicherweise nicht durchführbar war. Die Mikrokügelchen wirken sich möglicherweise nicht so auf das arktische Meereis aus wie auf einen segmentierten Teich in Minnesota. Zornetzer sagte, Wissenschaftler müssten noch die Auswirkungen der Blasen auf jeden Teil der Nahrungskette untersuchen, „von primitiven Organismen bis hin zu größeren, räuberischeren Organismen“, um sicherzustellen, dass sie „keine Auswirkungen auf Arten haben würden, die in der arktischen Wassersäule leben“. " Ihre Nutzung könnte politisch unmöglich sein, sei es lokal oder international. Aber der einzige Weg, das herauszufinden, wäre, weiterzumachen. Antworten, ob positiv oder negativ, waren bald nötig.

Nach mehrjährigen Experimenten in Minnesota flog das Team 2017 nach Nordalaska, um die Mikrosphären in einem Teich des Barrow Arctic Research Center in Utqiagvik zu testen. (Fields erste Reise nach Alaska wurde von einem Spender aus dem Silicon Valley finanziert, der sich Sorgen um die Zukunft der Arktis machte.) Das Team brachte die Glasblasen mit einer modifizierten landwirtschaftlichen Sämaschine und einer Schneemaschine auf. Um sich vor Eisbären zu schützen, begleiteten Männer mit Gewehren die Gruppe. Erstaunlicherweise war das Experiment nicht schlüssig – die Instrumentierung versagte, als ihre Verkabelung von Füchsen angenagt wurde –, aber der Test brachte Ice911 in eine neue Phase, in der sich die Organisation mit komplizierten Fragen rund um Geoengineering auseinanderzusetzen begann.

Die Verwendung heller Materialien, um kühl zu bleiben, ist intuitiv genug. Autofahrer tun dies, wenn sie Sonnenschutzfolien hinter die Windschutzscheiben ihrer Autos legen. Städte wie New York und Los Angeles erreichen dies durch „Cool Roof“-Programme, bei denen reflektierende Anstriche Gebäude im Sommer kühler halten und so dem städtischen Wärmeinseleffekt entgegenwirken, der Städte wärmer als natürliche Räume macht. Theoretisch könnten diese Prinzipien breiter angewendet werden. Forschungen von Xin Eine von einem Harvard-Mikroskopforscher gegründete Organisation namens MEER möchte der Erwärmung entgegenwirken, indem sie Spiegel über Land und Wasser platziert und in den Himmel richtet, um die Sonnenstrahlung zurückzuwerfen. Es ist möglich, dass Pflanzen so gezüchtet werden könnten, dass sie einen geringeren Chlorophyllgehalt und wachsartigere Oberflächen aufweisen, was die Albedo von Ackerflächen erhöhen könnte. Aber die Idee, den Klimawandel auf globaler Ebene durch gezielte Eingriffe in die Natur zu bekämpfen – und nicht durch die Reduzierung von Emissionen – ist zutiefst umstritten. Es gibt Fragen zur Sicherheit, Wirksamkeit und zu unbeabsichtigten Folgen. Auch wenn eine Technologie definitiv sicher ist, gibt es Fragen der Governance und Fairness: Wer darf über den Einsatz entscheiden und wo?

Eine besonders umstrittene Form des Geoengineerings ist die stratosphärische Aerosolinjektion – eine Art Solarstrahlungsmanagement (Solar Radiation Management, SRM), das die Albedo des gesamten Planeten erhöhen würde, indem aerosolisierte Schwefelsäure in die Stratosphäre gesprüht wird, ähnlich wie es bei Vulkanen der Fall ist. Im Jahr 2021 wollte eine Harvard-Gruppe, die SRM erforschte, die Technologie in Nordschweden in Zusammenarbeit mit der Raumfahrtbehörde des Landes testen, doch Proteste der indigenen Sámi-Gemeinschaft und von Umweltgruppen stoppten das Projekt. „Die Denkweise, dass Menschen das Recht haben, unsere Umgebung zu verändern und zu manipulieren, hat uns überhaupt erst in die Klimakrise gebracht“, sagte ein Vorsitzender des Sámi-Rates damals gegenüber Reportern. Dennoch wurde im Februar dieses Jahres in einem Bericht des UN-Umweltprogramms argumentiert, dass die Auswirkungen und Risiken von SRM untersucht werden sollten, teilweise, so der Chefwissenschaftler der Organisation, weil „diese Technologien als mögliches letztes Mittel an Bedeutung gewinnen.“ David Keith, der eine neue Initiative zur Klimasystemtechnik an der University of Chicago leitet und einer der am häufigsten zitierten SRM-Forscher ist, sagte mir, dass die Technologie nicht einseitig eingesetzt werden sollte, beispielsweise durch „einen toxischen Technologiemilliardär“. Er sagte aber auch, dass eine universelle Einigung unrealistisch sei: „Keine Technologie wird durch eine weltweite einstimmige Abstimmung beschlossen.“

Keith erzählte mir, dass seiner Meinung nach die Forschung zur Sicherheit und Wirksamkeit von Glasmikrokugeln enttäuschend sei und dass stratosphärische Aerosole eine ausgereiftere und wirkungsvollere Technologie seien. Befürworter reflektierender Beschichtungen argumentieren jedoch, dass ihre Ansätze vorzuziehen wären, da sie örtlich begrenzt seien und möglicherweise leichter rückgängig gemacht werden könnten. „Wenn aufgrund unseres Einsatzes etwas Unerwartetes in der Umgebung passieren würde, könnten wir den Einsatz einfach stoppen“, sagte mir Zornetzer. „Wir können es sogar bereinigen, wenn es sein müsste. Mit diesen anderen Methoden ist das nicht möglich.“ Die Verwendung reflektierender Beschichtungen auf Eis kommt immer noch einer aktiven Manipulation eines natürlichen Systems gleich, aber auf eine Weise, die weniger totalisierend erscheint als die Transformation der Stratosphäre – nennen wir es Geoengineering Lite. (Einige Befürworter, darunter Field, bevorzugen den Begriff „Klimawiederherstellung“.)

Nach dem Feldtest in Utqiagvik begannen die Prioritäten der Ice911-Teammitglieder auseinanderzugehen. Field wollte so schnell wie möglich weitere Feldtests durchführen; Dies bedeutete eine Abkehr vom arktischen Meereis und hin zu Gletschern, basierend auf der Theorie, dass es an Land und innerhalb klarer Grenzen einfacher sei, Genehmigungen und gemeinschaftliche Unterstützung zu erhalten. Letztes Jahr gründete sie offiziell die Bright Ice Initiative, eine auf Gletscher spezialisierte Gruppe, und Johnson und Manzara begleiteten sie. Andere, darunter Zornetzer, waren der Meinung, dass vor den Feldversuchen noch mehr Arbeit zu erledigen sei, und wollten sich weiterhin auf das arktische Eis konzentrieren, das ihrer Meinung nach der wichtigste Hebel sei, den ein Oberflächen-Albedo-Projekt betätigen könne. Sie benannten Ice911 schließlich in Arctic Ice Project um und arbeiteten mit SINTEF, einer Forschungsorganisation in Norwegen, zusammen, um Laborstudien über die ökologischen Auswirkungen von Glasmikrokugeln durchzuführen. Erst wenn diese abgeschlossen sind, werden die Tests in die Praxis umgesetzt. „Wir haben immer den Satz ‚Keinen Schaden anrichten‘ verwendet“, erzählte mir Zornetzer. „Aber es gab kaum oder gar keine konkreten ökologischen oder toxikologischen Arbeiten im Zusammenhang mit dem Material – schon gar nicht in der Arktis, bei den Arten, die in der arktischen Wassersäule leben.“

Viele derjenigen, die Geoengineering ablehnen, argumentieren, dass bereits die Diskussion darüber eine Art Moral Hazard darstellt, indem der falsche Eindruck erweckt wird, dass technische Lösungen uns die harte Arbeit ersparen würden, auf fossile Brennstoffe zu verzichten. Manzara, Johnson und Field sind von dieser Denkweise nicht überzeugt. „Seit wann wissen wir über Klimawandel und Kohlenstoff Bescheid?“ sagte Manzara. „Die Menschen nutzen Solarenergie und erneuerbare Energien, aber die Veränderungen gehen nicht schnell genug voran. Das ist etwas, was man tatsächlich tun könnte.“ Andere Gegner weisen darauf hin, dass selbst ein Test weitreichend wäre und ernsthafte Risiken bergen könnte. „Sie werden die Auswirkungen dieser Technologien erst dann erkennen können, wenn Sie sie in großem Maßstab einsetzen“, sagte mir Panganga Pungowiyi, Organisator beim Indigenous Environmental Network und gebürtiger Bewohner der St.-Lorenz-Insel in Alaska . „Und wir haben nur eine Erde.“

Der Utqiagvik-Test öffnete beide Organisationen auf neue Weise für Kritik von außen. Im Jahr 2022 versuchte eine Gruppe einheimischer Aktivisten aus Alaska, darunter Pungowiyi, an einer Spendenaktion für das Arctic Ice Project in einem Country Club in Kalifornien teilzunehmen. Nachdem sie für einen VIP-Tisch bezahlt hatten, wurde ihnen das Geld mit der Mitteilung zurückerstattet, dass die Veranstaltung ausverkauft sei – aber einige von Pungowiyis Freunden, die weiß waren, konnten später einzelne Tickets kaufen. Stattdessen demonstrierte die Gruppe draußen und übermittelte einen offenen Brief, der von mehreren indigenen Gruppen Alaskas unterzeichnet war. Es wurde argumentiert, dass die Beschichtungen die Tierwelt, die menschliche Gesundheit, Bootsmotoren und den Flugverkehr beeinträchtigen könnten.

Annette Eros, die einige Monate nach der Spendenaktion Geschäftsführerin des Arctic Ice Project wurde, erzählte mir, dass der Tisch aus Platzgründen zurückerstattet worden sei. Dennoch sei die Entscheidung, die Gruppe nicht aufzunehmen, „enttäuschend“ gewesen, sagte sie. Sie fügte in einer E-Mail hinzu, dass „die Maßnahmen des letzten Jahres nicht die Philosophie und Strategie der aktuellen Führung des Arctic Ice Project widerspiegeln“. Eros sagte auch, dass „Regel 1“ des Projekts darin besteht, dass es lange vor den Feldtests mit indigenen Gemeinschaften zusammenarbeiten wird. „Wir müssen sicherstellen, dass wir einander respektieren, voneinander lernen und offene Kommunikationswege haben“, sagte sie. Doch das Arctic Ice Project hat sich nicht an die am Protest beteiligten Gruppen gewandt.

Field erzählte mir, dass sie von der örtlichen Stadtregierung und dem Native Corporation die Erlaubnis für den Utqiagvik-Feldtest erhalten hatte und der Meinung war, dass diese Vereinbarungen ausreichten. „Das ist nicht dasselbe wie eine Einwilligung einzuholen“, sagte mir Pungowiyi. Als wir sprachen, konzentrierte sich Pungowiyi auf das Thema Selbstbestimmung. „Sollten wir nicht in der Lage sein, Nein zu sagen? Sollten wir nicht die Entscheidungsfreiheit über unseren Körper, unser Land, unsere Gewässer, unsere Tiere haben, mit denen wir seit Tausenden von Jahren in Beziehung stehen?“ Sie fragte. Ihrer Ansicht nach haben wissenschaftliche Projekte eine lange Tradition darin, indigene Völker und Ländereien „als Trittbrett und Mülldeponie“ zu behandeln.

Geoengineering ist aus dem gleichen Grund leistungsstark, weil es ein Blitzableiter ist: Es erwägt tiefgreifende Veränderungen globaler Systeme. Natürlich haben Menschen diese Systeme bereits auf gefährliche Weise gestört. Handeln ist riskant, Untätigkeit jedoch auch. Geoengineering verdeutlicht die Spannung zwischen Geschwindigkeit und Sicherheit. Geoengineering wirft auch die Frage auf, wessen Sicherheit zählt. Die Erwärmung ist ein kollektives Problem, aber viele Gemeinschaften, die weniger Klimaverschmutzung verursacht haben – Inselstaaten, indigene Gemeinschaften, ein Großteil des globalen Südens – leiden bereits unter den schlimmsten Auswirkungen. Einige werden auch unter Klimalösungen leiden.

Wohlmeinende Menschen könnten versucht sein, die Klimakrise als eine Version des Trolley-Problems zu betrachten, sagte Pungowiyi – ein philosophisches Rätsel, bei dem ein Trolley im Begriff ist, fünf Menschen zu treffen, und ein Zuschauer entscheiden muss, ob er ihn auf eine andere Strecke umleiten soll , wo es nur einen treffen wird. Das Trolley-Problem beschreibt einen einzelnen Entscheidungsträger mit vollständigen Informationen, aber die Klimakrise betrifft viele Entscheidungsträger, die die Unsicherheit berücksichtigen müssen – und den Willen der Menschen auf den Gleisen. „Wenn Sie eine Technologie haben, von der Sie glauben, dass sie für die ganze Welt gut ist, dann ist es in Ordnung, die Arktis zu opfern, weil sie der strategisch wichtigste Standort ist, und es ist falsch, wenn indigene Völker Nein sagen“, beschrieb Pungowiyi eine Argumentation dafür sie hält es für zutiefst schädlich.

Je mehr Zeit ich mit dem Team von Bright Ice verbrachte, desto zwiespältiger wurde ich hinsichtlich ihrer Technologie. Field erzählte mir, dass sie bei einer Online-Veranstaltung gesprochen hatte, an der der ehemalige isländische Präsident Ólafur Grímsson teilnahm, und er bemerkte, dass, wenn es möglich sei, wertvolles Eis zu konservieren, „es ein Geschenk des Glücks wäre, ein Geschenk von.“ Gott." (Grímsson antwortete nicht auf eine Bitte um Stellungnahme.) Wenn wir die Möglichkeit haben, einen unersetzlichen Teil des Klimasystems des Planeten zu bewahren, haben wir dann nicht die Verantwortung, dies zu tun? Und doch ist die Verbreitung einer künstlichen Substanz in einem empfindlichen Ökosystem, selbst im Namen des Umweltschutzes, für den Teil von uns, der möchte, dass die Natur so bleibt, wie sie war, beunruhigend. Ich erwartete, von den Glasblasen begeistert zu sein, aber als ich sie zum ersten Mal in Manzaras Werkstatt sah – fast schwerelos und so reflektierend, dass sie zu leuchten schienen –, war ich verunsichert. Was würden sie mit den Orten machen, die sie schützen sollten?

Hinterhofstudien können diese Frage nicht beantworten. Es sind gründliche Untersuchungen und offene Debatten auf globaler und lokaler Ebene erforderlich, bevor jemand das Material auf eine Weise einsetzen kann, die einen echten Unterschied machen könnte. Unterdessen wird die Klimakrise mit jedem Tag, der vergeht, dringlicher – bis eines Tages das Abschmelzen der Kryosphäre unsere Fragen hinfällig macht. „Der limitierende Faktor in unserem Fall – und wahrscheinlich in den meisten dieser Forschungsfälle – ist Geld“, sagte Zornetzer. „Wir bewegen uns so schnell, wie es das Geld zulässt. Wir wissen, dass sich das Fenster schließt und die Zeit knapp wird. Wir haben vielleicht noch etwa ein Jahrzehnt, bevor es zu spät ist.“

Johnson und Manzara bauten ihre „Gletscher“, indem sie mit einem Bobcat-Gabelstapler vier Gräben auf Manzaras Grundstück aushoben. Der Boden jedes Grabens war mit Kunststoff ausgekleidet und hatte eine Neigung von 45 Grad. Sie füllten die Gräben mit Wasser, ließen die Oberseite gefrieren und ließen dann das Wasser vom tieferen Rand ab, wodurch eine fußdicke, geneigte Eisschicht zurückblieb. Als wir die Gletscher im Lake Elmo inspizierten, waren sie größtenteils noch mit Schnee bedeckt, aber an den Rändern lugte Eis hervor. Thermometer über und unter der Erde zeichnen die Temperaturen auf; Albedometer hingen an nahegelegenen Metallstangen. Eine Wetterstation maß Luftdruck und Wind. Manzara kniete im Schnee und stellte fest, dass eine Autobatterie, die einen von mehreren kleinen Datenloggern mit Strom versorgt hatte, ausgefallen war. Er holte Ersatz aus seiner Werkstatt.

Ich beugte mich vor, um das Eis zu inspizieren. Ein Gletscher war mit Ruß verschmiert, einem pudrigen Ruß, der sich auf Gletschern ablagert. „Das ist es, was die Gletscher im Himalaya tötet“, erklärte Manzara. Wälder gehen in Rauch auf; Menschen verbrennen weiterhin schmutzige Brennstoffe. „Dadurch entsteht viel Ruß, der direkt auf Eis und Schnee landet, und die Sonne kommt heraus und er schmilzt einfach.“ Es war der Effekt, den sie untersuchten, aber umgekehrt. Ein anderer Gletscher war ebenfalls mit Ruß verschmiert, aber mit weißem Granulat bedeckt. Ich dachte, der verrußte Gletscher sei stärker geschrumpft als die anderen, aber es war noch zu früh, um das zu sagen. Die eigentliche Frage war, ob der beschichtete Gletscher länger halten würde.

Wir gingen zurück zu Manzaras Küchentisch, um uns neu zu gruppieren. In der Nähe eines Fensters mit Blick auf den Teich, die Gletscher und ein Vogelhäuschen voller Kardinäle und Spechte teilte Field aktuelle Informationen zu den jüngsten Treffen der Bright Ice Initiative mit Partnern in Indien mit. Wenn die Genehmigungen vorliegen, wird die Gruppe diesen Sommer einen Feldtest auf einem Abschnitt des sechs Quadratmeilen großen Chhota-Shigri-Gletschers in der Hindukusch-Region im westlichen Himalaya durchführen. „Chhota“ bedeutet auf Hindi „klein“, aber es ist Teil eines Netzwerks aus Tausenden von Gletschern, die nach den polaren Eiskappen den drittgrößten Süßwasserblock der Erde darstellen; Hydrologen haben ihm den Spitznamen „Dritter Pol“ gegeben. Unerwartete Schmelzen gefährden flussabwärts gelegene Gemeinden durch Überschwemmungen, und das Verschwinden der Gletscher könnte Milliarden Menschen das Süßwasser entziehen. Soumitra Das leitet die gemeinnützige Healthy Climate Initiative und lebte in den Ausläufern des Himalaya, bevor er in die USA zog. Er arbeitet jetzt mit Field und ihren Kollegen zusammen und schätzt, dass die Gesamtkosten eines dreijährigen Feldversuchs, einschließlich Materialien, Ausrüstung, und die Entschädigung für örtliche Doktoranden, die bei der Überwachung helfen, würde etwa zweihundertfünfzigtausend Dollar betragen. Er sagte mir, dass die Himalaya-Gletscher so wichtig für den globalen Meeresspiegel und damit für die politische Stabilität seien, dass der Test fortgesetzt werden müsse; Er nannte die Bemühungen, Eis zu retten, „unsere wichtigste Arbeit zur Rettung der Menschheit“.

In Minnesota blieb es noch zwei Wochen lang kalt. Am Ostersonntag zog Manzara Gummistiefel an und ging zu Fuß, um nach den Gletschern zu sehen. Am Tag zuvor waren die Temperaturen auf über 60 Grad gestiegen und lagen nachts endlich über dem Gefrierpunkt – der Schnee am Hang war dem Frühlingsschlamm gewichen. Am Teststandort war die Schneedecke geschmolzen und das Eis selbst kam zum Vorschein. Der dunkelste Gletscher – der mit Ruß bedeckte – schrumpfte eindeutig am schnellsten. Doch der mit Granulat behandelte dunkle Gletscher schmolz langsamer. Das Granulat war festgeklebt. Das Eis hatte noch etwas Zeit. ♦

In einer früheren Version dieses Artikels wurde die Stadt Lake Elmo, Minnesota, falsch benannt.