(Nadine Mengis, David Keller)

Selbst wenn ehrgeizige Klimaschutzmaßnahmen, die auf ein Netto-Null-Treibhausgas (THG) Ziel hinarbeiten, umgesetzt werden, ist davon auszugehen, dass die Menschheit auch in Zukunft eine Restmenge an Kohlendioxid und anderen THG-Emissionen freisetzen und damit die globale Erwärmung weiter vorantreiben würde. 

Optionen zur Entnahme von Kohlendioxid (Carbon Dioxide Removal, CDR) - wie z. B. Bioenergie in Verbindung mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung in geologischen Formationen, Erhöhung der Alkalinität der Ozeane oder Management und Ausbau von Ökosystemen - bieten die Möglichkeit, die Bemühungen zur Emissionsreduzierung zu unterstützen und die verbleibenden THG-Emissionen auszugleichen, was wiederum Netto-Null-Ziele überhaupt erst ermöglicht. Darüber hinaus ist CDR der entscheidende Faktor für die Bereitstellung von Netto-Negativ-Emissionen zur Verringerung der atmosphärischen CO₂-Konzentration, um eine Überschreitung des Kohlenstoff-Emissions-Budgets oder der globalen Temperatur zu neutralisieren (overshoot).

Das Ziel unserer Gruppe ist es, unser Wissen über die Reaktion des Erdsystems auf Netto-Null- und Overshoot-Szenarien, sowie auf menschlichen Aktivitäten wie CDR, zu vertiefen. Dafür verwenden wir  Erdsystem-Modelle unterschiedlicher Komplexität (FOCI, UVic ESCM 2.9 & 2.10), sowie Multi-Modell-Ensembles von CMIP (CDRMIP, ZECMIP).Darüber hinaus tragen wir in interdisziplinärer Zusammenarbeit zu umfassenden Bewertungen von CDR-Optionen bei.

Zu den Forschungsschwerpunkten gehören: 

• Modellstudien zum Verständnis des Potenzials und der Risiken (mariner) CDR-Optionen, einschließlich der Erhöhung des Alkalinität-Gehalts der Ozeane, des künstlichen Auftriebs, des Managements und der Expansion von Ökosystemen mit blauem Kohlenstoff (CDRmare-Konsortien RETAKE, Test-Artup, Sea4Society; OceanNETs, FOOTPRINTS, RESCUE)
• umfassende Bewertung von (marinen) CDR-Optionen (CDRmare-Konsortium ASMASYS, OceanNETs, CDRSynTra, GESAMP WG41)
• Bewertung der Unsicherheiten und des Prozess-Verständnisses von Netto-Null- und Overshoot-Szenarien in Bezug auf den Kohlenstoffkreislauf und die Klimadynamik (FOOTPRINTS, RESCUE)

Mitwirkende:

• Nadine Mengis: Arbeitet zu umfassenden Bewertungsrahmen für CO2-Entnahme-Maßnahmen im deutschen Kontext mit einem Schwerpunkt auf Netto-Null-Optionen für Deutschland; Quantifizierung der Unsicherheit bezüglich der Temperaturreaktion auf Netto-Null- und Overshoot-Szenarien einschließlich sozioökonomischer und erdsystemdynamischer Unsicherheiten (FOOTPRINTS [Projektleitung], ASMASYS [Projektleitung], RESCUE, GESAMP WG41)
• David Keller: Auf Erdsystemmodellen basierende Bewertung von Ansätzen zur CO2-Entnahme-Maßnahmen (negative Emissionen), insbesondere ozeanbasierte Ansätze. Insbesondere zum Verständnis der Rückkopplungen zwischen biogeochemischen Zyklen und dem Klima sowie der Auswirkungen auf marine Ökosysteme und die Biogeochemie (OceanNETs [Projektkoordinator], COMFORT, RESCUE, ASMASYS, sea4soCiety, OCEAN ALK-ALIGN, RETAKE, CDRMIP)
• Andreas Oschlies: Co-Vorsitzender CDRmare, Erdsystemmodellierung mit Modellen mittlerer Komplexität (RETAKE [Projektkoordinator], ASMASYS, CDRSynTra, SeaO2-CDR, GESAMP WG41)
• Markus Schartau: Bewertung der CDR-Effizienz verschiedener Größenordnungen und Frequenzen der Alkalisierung des Ozeans an lokalen Standorten und Simulation der entsprechenden potenziellen Reaktionen der Planktondynamik (OceanNETs) 
• Wolfgang Koeve: UVic-Modellentwicklung, Experimente und Analysen zum künstlichen Auftrieb (Test-Artup)
• David Hohn: Auswerung von Multimodell-Ensembles von Null-Emissionsszenarien zur Bestimmung des Umfangs und der Unsicherheit des ‘Zero Emission Commitment’ (ZEC) (FOOTPRINTS)
• Giang Tran: arbeitet an der Bewertung der Wirksamkeit, parametrischen Unsicherheiten und der potenziellen Nebenwirkungen von CO2-Entnahme-Massnahmen (CDR) bei der Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels auf marine Ökosysteme (RESCUE)
• Hao-Wei Wey: arbeitet an der Bewertung der Auswirkungen sowohl land- als auch ozeanbasierter CDR-Methoden auf das Klima und den Kohlenstoffkreislauf mit FOCI (CDRSynTra)
• Margarita Liadova: arbeitet an der Parametrisierung von Küstenvegetationssystemen (CVEs) in FOCI, um  deren Fähigkeit zur Kohlenstoffspeicherung unter verschiedenen Klimaszenarien simulieren (Sea4Society)
• Wanxuan Yao: Beitrag zur Entwicklung eines Bewertungsrahmens für Optionen zur CO2-Entnahme im Meer (CDR) für Deutschland (ASMASYS)
• Sandy (Alexandra) Avrutin: Nutzung der flexiblen Ozean- und Klima-Infrastruktur (FOCI) zur Untersuchung von Überwachungs- und Qunatifizierungstechniken für ozeanbasierter CDR Methoden (SeaO2-CDR)
• Estela Monteiro: Untersuchung von Klima- und Temperatur-Stabilisierungsszenarien mit Schwerpunkt auf dem Beitrag von Nicht-CO2 Emissionen (FOOTPRINTS)
• Malte Jürchott: Simulationen von künstlichem Auftrieb (AU) im UVic-Modell und Quantifizierung der beteiligten Prozesse (Test-ArtUp)
• Neha Mehendale: Arbeitet mit dem Erdsystemmodell Flexible Ocean and Climate Infrastructure (FOCI), um das Potenzial der Erhöhung der Alkalinität des Ozeans als Option zur CO2-Entnahme zu bewerten (RETAKE)

Wir streben danach, verantwortungsvolle Forschung mit Hilfe von Erdsystem-Modellen zu betreiben. Alle Forschungsdaten und Programmcodes unserer Studien sind öffentlich zugänglich und halten sich an Prinzipien des guten Forschungsdatenmanagement. Wir bemühen uns darum, Annahmen, die unseren Modellen zugrunde liegen, und die Methoden, mit denen die Annahmen getroffen wurden, explizit zu benennen. Außerdem bemühen wir uns, auf derzeitige Grenzen unserer Fähigkeit zur Simulation des Klimasystems und CDR-Ansätze hinzuweisen. Diejenigen von uns, die an CDR forschen, möchten zum Ausdruck bringen, dass wir CDR immer als eine Ergänzung zu, nie als einen Ersatz für deutliche Minderungen der THG-Emissionen sehen. Für weitere Informationen zu verantwortungsvoller Forschung zur CDR, welche wir hier anstreben, weisen wir auf "A Code of Conduct for Marine Carbon Dioxide Removal" hin. 

Wenn Sie an einer Zusammenarbeit oder einer Mitgliedschaft in der Gruppe interessiert sind, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren (nmengis@geomar.de)!