Riesige Trimarane driften auf ihren drei Schwimmkörpern über die Ozeane und blasen Salzwasser in die Luft. Das Wasser wird zu Wolken, die wiederum Sonnenlicht zurück in den Weltraum werfen. In einem noch gewaltigeren Experiment werden Milliarden nur wenige Zentimeter große Linsen weit draußen im Weltraum zwischen Erde und Sonne platziert. Sie lenken einen Teil der warmen Sonnenstrahlen von ihrem geraden Weg ab und an unserem Planeten vorbei.

Bislang sind solche und ähnliche Projekte nur Gedankenspiele. Doch der Wissenschaftszweig, der sich damit beschäftigt, hat bereits einen Namen: Geotechnik. Der Begriff kommt aus dem Englischen und heißt dort Geoengineering. Er beschreibt Großprojekte, die mit technischen Mitteln tief in das natürliche Weltgefüge eingreifen. Wissenschaftler aus aller Welt überlegen, was zu tun ist, wenn die Menschheit trotz der Vorgaben des Kyoto-Protokolls so viel Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre entlässt, dass die Erde sich innerhalb der nächsten 100 Jahre um möglicherweise vier bis fünf Grad erwärmt.

So exotisch derartige Riesenprojekte auch anmuten mögen, sie sind seriös. Denn trotz aller Anstrengungen geht der CO2-Ausstoß nicht zurück, sondern steigt jährlich um etwa zwei Prozent. Und der Trend wird sich in den kommenden Jahren nicht umkehren. Deshalb hat Paul Crutzen vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz in der Augustausgabe des Fachmagazins "Climatic Change" einen weiteren Vorschlag veröffentlicht. Der Experte für Atmosphärenchemie erhielt 1995 den Nobelpreis für die Aufklärung der chemischen Vorgänge bei der Entstehung des Ozonlochs.

Paul Crutzen schlägt vor, Schwefel oder Schwefelwasserstoff mit Ballons in die Stratosphäre zu bringen und dort zu verbrennen. Das entstehende Schwefeldioxid setzt sich über anschließende chemische Reaktionen in Sulfat um. In der Stratosphäre, die etwa 14 Kilometern über dem Erdboden beginnt, bildet das Sulfat feinste Partikel, die als sogenannte Aerosole das Sonnenlicht teilweise in den Weltraum zurückwerfen.

Namhafte Experten nehmen in derselben Zeitschrift Stellung und diskutieren den Vorschlag. Kritiker halten es für falsch, derartige Ideen überhaupt zu veröffentlichen und auf ihre Machbarkeit zu prüfen. Sie argumentieren, dass solche Vorhaben Politiker und Öffentlichkeit dazu verleiten, unbesorgt noch mehr CO2 in die Atmosphäre zu blasen. Diese Gefahr sieht auch Crutzen.

Dennoch plädiert er dafür, in der Fachwelt darüber zu diskutieren: "Die Möglichkeit, dass unvorhergesehene Klimaeffekte passieren, ist nicht zu unterschätzen, wie die schnelle und unerwartete Entwicklung des antarktischen Ozonlochs gezeigt hat. Die derzeitige CO2-Konzentration ist bereits 30 bis 40 Prozent höher als irgendwann während der vergangenen 650 000 Jahre." Und wenn es in Zukunft wirklich sehr warm wird, sollten wir ausreichend vorbereitet sein.

Natürlich wäre es weitaus sinnvoller, das Problem Klimaerwärmung dort anzugehen, wo es entsteht, bei der Emission von CO2. Doch immer noch gelangen mit der Verbrennung der fossilen Energieträger Kohle, Öl und Gas jedes Jahr 25 Milliarden Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre. Derselbe Prozess setzt gleichzeitig 55 Millionen Tonnen Schwefeldioxid frei. Die Hälfte davon bildet in der untersten Atmosphärenschicht, der Troposphäre, 0,1 bis ein Tausendstel Millimeter große Aerosolpartikel. Die andere Hälfte gelangt sofort in den Erdboden.

Schwefelaerosole reizen die Atemwege. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation führen sie pro Jahr weltweit immer noch zu einer halben Million Todesfällen. Deshalb sind in den vergangenen Jahrzehnten große Anstrengungen unternommen worden, den Schwefel aus der Abluft herauszufiltern. Das aber läuft den Bemühungen um eine Abkühlung des Erdklimas zuwider, da die Aerosole auch Sonnenlicht abschirmen.

Deshalb macht Paul Crutzen jetzt den Vorschlag, den Schwefel 14 Kilometer hoch künstlich in der Stratosphäre zu deponieren. Natürliches Vorbild sind für ihn Vulkanausbrüche wie der des Pinatubo von 1991. Damals spie der Vulkan zehn Millionen Tonnen Schwefeldioxid in die Stratosphäre, im Folgejahr die Durchschnittstemperatur der Erde um 0,5 Grad absenkte.

Michael MacCracken, leitender Wissenschaftler eines privaten Klimainstituts in Washington D.C., bezeichnet Crutzens Vorschlag als "menschlichen Vulkan" und weist auf einen bedenkenswerten Nachteil hin. Zwar werfen die Aerosole einen Teil des Sonnenlichts direkt zurück, aber etwa zehnmal so viel Licht streuen sie diffus in der Atmosphäre. Das verschiebt die Farbe des Himmels von Blau mehr ins Weißliche und lässt hübsche Sonnenauf- und -untergänge entstehen. Gleichzeitig aber vermindert das die Effektivität von Solarzellen und anderen Techniken, die auf alternativem Weg Energie aus der direkten Sonneneinstrahlung gewinnen.

Viele Wissenschaftler haben ethische Bedenken, mit geotechnischen Experimenten in das weltweite Klimageschehen einzugreifen. Doch das tun wir längst, indem wir die Atmosphäre mit Kohlendioxid überladen. Sonnenstrahlung von der Erde abzuschirmen wäre nur eine notwendige Folge vorangegangener Handlungen.

Geotechnik sei jedoch nur das Herumdoktern an Symptomen, sagt Jeffrey Kiehl vom Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung der USA: "Bewusst das Klimasystem zu verändern, um die Symptome unseres Handelns rückgängig zu machen, setzt voraus, dass wir die Komplexität des Systems Erde verstehen." Diese Kenntnisse aber haben wir nicht.

Nahezu alle Vorschläge, den Klimahaushalt der Erde wieder ins Gleichgewicht zu bringen, verändern die globale Strahlungsbilanz. Das CO2 bleibt dabei unberührt. Eine nennenswerte Ausnahme davon macht die Düngung der Ozeane mit Eisen, die 1990 als Erster der Amerikaner John Martin vorschlug. Eisen führt zu Algenblüten, und die Pflanzen verbrauchen bei ihrem Wachstum CO2, das sie nach ihrem Absterben mit in die Tiefe nehmen.

Mehrere Experimente in diese Richtung wurden in den vergangenen Jahren durchgeführt, unter anderem vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven. Dabei stellten die Forscher fest, dass die von den Algen dauerhaft gebundenen CO2-Mengen zu gering sind, um das vom Menschen freigesetzte Treibhausgas wieder aus der Atmosphäre zu entfernen. Dennoch sind wir gezwungen, etwas zu tun, selbst wenn wir noch lange nicht alle Folgen eines Geotechnikexperiments bis zur letzten Konsequenz einschätzen können. "Denn wir wissen sehr genau was passiert, wenn wir nichts tun", sagt Victor Smetacek, Professor für Biologische Ozeanografie. "Die Lage ist bitterernst."