Prof. Fudeyasu – der Direktor des Typhoon Science and Technology Research Centers in Yokohama – wagt die Frage: Können Unwetter kontrolliert werden?

von | 22. Aug 2023

YOKOHAMA – Wir schreiben das Jahr 2050, und es wird ein Taifun vorhergesagt, der Japan heimsuchen wird. Aber ein Nachrichtenbericht über den kommenden Sturm lässt vermuten, dass es keinen Grund zur Sorge gibt.
„Ich bin so froh, dass ein Taifun kommt“, sagt ein Einwohner. „Meine Stromrechnungen werden diesen Monat nur noch halb so teuer sein wie sonst!“

Dies ist die Vision, die Hironori Fudeyasu, der Direktor des Typhoon Science and Technology Research Center an der Yokohama National University, in einem Bericht für das Jahr 2020 vorstellt: eine Welt, in der die Menschheit gelernt hat, Taifune zu kontrollieren.

In der Zukunft, die sich Fudeyasu vorstellt, sind tropische Wirbelstürme ein Segen und kein Fluch: Die von ihm geleitete Forschung untersucht, ob die Sturmsysteme – die je nach Ort als Taifune, Hurrikane oder Zyklone bezeichnet werden – geschwächt oder umgeleitet werden können, wobei die enormen Energiemengen, die sie erzeugen, zur Stromerzeugung genutzt werden können.

Das Forschungsprojekt heißt TyphoonShot und zielt darauf ab, „eine Gesellschaft zu schaffen, die vor der Bedrohung durch Taifune sicher ist“, „indem das Wetter bis 2050 kontrolliert und verändert wird“. Es ist Teil von Moonshot, einem von der Regierung geförderten Forschungs- und Entwicklungsprogramm zur Lösung komplexer gesellschaftlicher Probleme.

TyphoonShot ist eindeutig ehrgeizig. Und es überrascht vielleicht nicht, dass es auch einige Skeptiker gibt.

Die Befürworter sagen, es lohne sich, die Möglichkeiten auszuloten, aber die Gegner – vor allem in Bezug auf die Kontrolle des Wetters – halten es für Science-Fiction und verweisen auf die zahlreichen praktischen Fallstricke und ethischen Probleme, die sie sehen.

Jahrzehntelange Forschungsarbeit

TyphoonShot ist nicht das erste Projekt, das die Möglichkeit der Kontrolle tropischer Wirbelstürme untersucht.

Im Jahr 1947 wurde im Rahmen eines US-Programms namens Project Cirrus mit Hilfe von „Cloud Seeding“ (künstliche Bewölkung) versucht, einen Hurrikan zu verändern. Das Projekt verwendete Trockeneis um zu erreichen, dass der Wirbelsturm durchbrochen und schließlich geschwächt wird. So steht es in einem Artikel auf der Website des U.S. National Weather Service unter der Überschrift „Almost Science Fiction“.

Doch das „Seeding“ – obwohl offenbar erfolgreich – ging gründlich nach hinten los.

„Der Hurrikan, der ursprünglich von West nach Ost verlief und auf das Meer zusteuerte, kehrte seinen Weg um, nachdem er erzeugt worden war. Er landete in Savannah, Georgia, und richtete dort große Zerstörungen an“, heißt es in dem Artikel des Wetterdienstes. „Viele machten die Aussaat für diese Katastrophe verantwortlich, was sich negativ auf die politischen und rechtlichen Vereinbarungen für künftige Modifizierungsbemühungen auswirkte.

Das Fiasko führte zur Annullierung des Projekts und warf die „Seeding-Forschung“ für mehr als ein Jahrzehnt zurück.

Schließlich führten neu gesicherte Finanzmittel für die Hurrikanforschung zu weiteren Versuchen. Sie sollten aufzeigen, ob Stürme kontrolliert werden können. Von den 1960er bis zu den frühen 1980er Jahren beteiligten sich mehrere US-Regierungsstellen am Projekt „Stormfury“ (Sturmwut), das darauf abzielte, Wege zur Kontrolle von Wirbelstürmen zu finden, wiederum durch „Cloud Seeding“.

Die Forscher versuchten, Wirbelstürme abzuschwächen, indem sie Flugzeuge in die Stürme hineinflogen und sie mit Silberjod anreicherten, das, so die Theorie, das unterkühlte Wasser eines Hurrikans zum Gefrieren bringen und so die Struktur des Sturms stören würde.

Ein Strand in der Hafenstadt Busan, Südkorea, am 10. August, während sich der Taifun Khanun nähert

„Um diese Störung auszugleichen, so die Hypothese, müsste sich die Wand des Sturmauges neu bilden, wodurch die maximalen Windgeschwindigkeiten um bis zu 30 % sinken würden“, heißt es in dem Artikel des Wetterdienstes. „Da der Schaden, den ein Hurrikan anrichten kann, stark von der Windgeschwindigkeit abhängt, könnte selbst die kleinste Verringerung einen großen Unterschied beim Schutz von Menschenleben und Eigentum ausmachen.“

Aufgrund der strengen Kriterien des Projekts wurde nur eine kleine Anzahl von Stürmen tatsächlich „entfacht “ und während einige als erfolgreiche Experimente angesehen wurden, galten die Ergebnisse als nicht schlüssig. Dann tauchten weitere Hindernisse auf. Den Forschern wurde klar, dass sie mehrere hundert Tests benötigen würden, um ihre Hypothese zu beweisen. Jedoch fiel es ihnen schwer Wirbelstürme zu finden, die für solche Experimente geeignet waren.

In den 1970er Jahren begann das Projekt, sich von den Versuchen, Hurrikane zu verändern, abzuwenden und sich stattdessen darauf zu konzentrieren, sie zu untersuchen. Ein Teil dieser Forschung brachte zwei wichtige Fakten ans Licht, die neue Fragen über die Durchführbarkeit der Kontrolle tropischer Wirbelstürme aufwarfen – nämlich, dass Hurrikane nicht so viel unterkühltes Wasser wie erwartet produzierten, wodurch das „Seeding“ weniger effektiv war. Außerdem waren die Ergebnisse des „Seedings“ im Wesentlichen nicht von natürlich auftretenden Veränderungen der Hurrikanintensität zu unterscheiden.

Das Projekt „Stormfury“ wurde 1983 offiziell auf Eis gelegt.

In den folgenden Jahrzehnten wurden weitere Forschungsarbeiten zur Veränderung tropischer Wirbelstürme durchgeführt. Einige der beteiligten Wissenschaftler sind heute jedoch der Ansicht, dass derartige Bemühungen reine Zeitverschwendung sind.

Einen Sturm kontrollieren

Fudeyasu führt uns eine kurze, steile Treppe hinauf zu einem umzäunten Dach auf einem Gebäude, das sich auf dem Campus der Yokohama National University befindet. Dort zeigt er uns eine Reihe von Wetterinstrumenten und Kameras, mit denen die Wetterbedingungen überwacht und Daten gesammelt werden. Ebenso auch die Daten von vorüberziehenden tropischen Wirbelstürmen.

Er überredet einige seiner Studenten, um für Fotos vor den Instrumenten zu posieren. Im Hintergrund sind dann die Silhouette der Innenstadt von Yokohama und die Bucht von Tokio zu sehen.

Es ist nicht schwer, sich vorzustellen, dass ein Taifun aus der Bucht von Tokio an Land rollt und schädliche Winde und sintflutartige Regenfälle mit sich bringt. Während das japanische Festland in der Regel vom Schlimmsten verschont bleibt – Stürme schwächen sich in der Regel ab, wenn sie nach Norden ziehen – treffen gelegentlich auch stärkere Stürme auf das Festland. Und da wärmeres Wasser dazu beiträgt, dass Stürme stärker werden, macht der Klimawandel alles noch schlimmer.

„Meine Forschung … zeigt, dass die Intensität von Taifunen aufgrund der globalen Erwärmung zunimmt“, sagt Fudeyasu und spricht von einem Anstieg von 5 bis 10 %, der auf den Klimawandel zurückzuführen ist.

Mit TyphoonShot will er die Intensität von Stürmen um etwa den gleichen Betrag reduzieren, was seiner Meinung nach Leben retten und Schäden verringern könnte. Das Ziel, so schreibt er in dem Bericht für 2020 ist es, die von Taifunen ausgehende Bedrohung zu minimieren – nicht, sie völlig auszurotten.

Ein Satellitenbild zeigt den Taifun Neoguri im Pazifischen Ozean im Jahr 2014, der sich Japan auf seinem Weg nach Norden nähert

Eines der Probleme beim Projekt „Stormfury“ in den USA bestand darin, dass nicht klar war, welche Auswirkungen das „Cloud Seeding“ tatsächlich hatte. Fudeyasu ist der Ansicht, dass dieses Problem durch eine hochpräzise Überwachung gelöst werden kann – unter anderem indem Flugzeuge durch Stürme fliegen, um Daten zu sammeln -, die anhand einer Reihe von Parametern analysiert werden, die durch fortschrittliche Computersimulationen erzeugt werden.

Aber wie genau ein Sturm kontrolliert werden kann, bleibt schwer zu sagen. Die Forscher von TyphoonShot untersuchen zahlreiche potenzielle Methoden, darunter Variationen von „Cloud Seeding“. Aber auch neuere Ideen, wie z. B. das Pumpen von kaltem Wasser aus den Tiefen des Ozeans an die Oberfläche, was, so die Theorie der Forscher, dazu beitragen könnte, die Intensität eines Sturms zu verringern.

Das andere Schlüsselelement von TyphoonShot ist die Umwandlung der Windstärke on tropischen Wirbelstürmen in nutzbare Energie. Eine der vorgeschlagenen Methoden, die in Fudeyasus Arbeit aus dem Jahr 2020 beschrieben wird, sieht vor, dass unbemannte Schiffe in den schwächeren Teil eines sich bewegenden Taifuns segeln und mit unter Wasser getauchten Propellern Energie erzeugen.

Es mag zwar weit hergeholt erscheinen sich vorzustellen, dass ein Schiff in einem Taifun überlebt, geschweige denn funktioniert. Die Forscher sagen jedoch, dass Schiffe so konstruiert werden können, dass sie der Intensität standhalten. Laut Fudeyasus Arbeit befindet sich diese Technologie noch im Anfangsstadium der Forschung, aber er beschreibt sie als “ potenziell ausreichend machbar „.

Er sieht auch das Potenzial, dass diese Technologie eine Rolle bei der grünen Energiewende spielen könnte.

„Die Stromerzeugung durch Taifune kann die verfügbaren Methoden zur Erzeugung erneuerbarer Energien erweitern, was ein großes Potenzial für die Unterstützung der langfristigen grünen Wachstumsstrategie Japans hat“, schreibt er in dem Bericht 2020. „Es ist durchaus möglich, dass Japan, das als ‚energiearm‘ bezeichnet wurde, zu einer Supermacht für erneuerbare Energien in einer kohlenstofffreien Gesellschaft wird. Denn es kann die Bedrohung durch Taifune in einen Segen verwandeln.“

´Schwierig, wenn nicht unmöglich´

Moshe Alamaro, ein Atmosphärenforscher, der 23 Jahre lang am Massachusetts Institute of Technology gearbeitet hat, war an früheren Studien zur Veränderung von Hurrikanen beteiligt, ist aber zu dem Schluss gekommen, dass sich der Aufwand nicht lohnt.

„Das grundsätzliche Problem bei der Wetteränderung ist, dass kontrollierte Experimente schwierig, wenn nicht gar unmöglich sind“, sagt Alamaro. „Es besteht immer die Ungewissheit, ob das Ergebnis der Veränderung, z. B. die Verstärkung der Niederschläge, auf die Veränderung oder auf die natürliche Variabilität des Wetters zurückzuführen ist.

Außerdem warnt er vor „entmutigenden“ rechtlichen und geopolitischen Auswirkungen. In einem Szenario stellt er sich vor, dass ein Sturm gar nicht verändert wird, aber eine geschädigte Person den Eindruck hat, dass dies der Fall war. Der Geschädigte beschließt dann, Klage zu erheben.

Aber es sind nicht nur Klagen, die ihm Sorgen machen.

„Was ist, wenn ein Hurrikan unbeabsichtigt nach Nordkorea umgeleitet wird?“, fragt er und warnt vor der Gefahr eines internationalen Konflikts.

Fudeyasu erklärt in seinem Büro an der Yokohama National University eine vorgeschlagene Methode zur Abschwächung eines Tropensturms

Robert Speta, ein Meteorologe und Taifunexperte, der früher in Japan tätig war, sieht ebenfalls große Herausforderungen bei allen Bemühungen, Stürme zu verändern.

„Wenn ein Sturm ausgelöst wird und dann eine strukturelle Veränderung erfährt, die ihn dazu veranlasst, seine Richtung zu ändern, und derselbe Sturm auf Land trifft und Schäden verursacht, wie lässt sich dann feststellen, ob die Richtungsänderung natürlich oder von Menschenhand verursacht wurde. Und vor allem, wer kommt für die Schäden auf? Handelt es sich um eine höhere Gewalt oder trägt jemand die Schuld?“ sagt Septa. „Gehen wir noch einen Schritt weiter. Angenommen, Japan setzt einen Sturm im Pazifik an, der auf China trifft, hat China dann das Recht zu sagen, dass Japan für alle Schäden verantwortlich ist? Wie können Sie das überprüfen?“

Septa, der einen YouTube-Kanal über Taifune namens WestPacWx betreibt, sieht auch potenzielle Probleme damit, wie sich die Steuerung von Stürmen auf natürliche Wettermuster auswirken könnte.

„Wenn es einen magischen Knopf gäbe, mit dem sich ein Sturm in Luft auflöst, wäre das kurzfristig natürlich großartig. Aber das eigentliche Ziel eines Hurrikans ist es, warme Luft vom Äquator nach Norden zu transportieren“, sagt er. „Welche langfristigen Auswirkungen hätte das, um dieses Muster zu ändern?“

Speta stimmt jedoch mit Fudeyasu darin überein, dass verbesserte Technologien die Aussichten verändern könnten.

„Ich glaube, dass sich die Technologie in den letzten Jahrzehnten dramatisch verbessert hat, was bei dieser Forschung helfen würde“, sagt er. „Ich denke, wenn sie die Theorie und genügend Rechenleistung haben und eine geeignete Methode, um diese Theorie anzuwenden, sind ihre Chancen viel besser als bei früheren Projekten.“

Zu diesem Zweck strebt Fudeyasu ein Ziel an, das vielleicht etwas hoch erscheint: Perfektion.

„Wenn wir keine perfekte Simulation machen können“, sagt er, „können wir auch keine Modifikation machen“.

Quelle: The Japan Times

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