Die wichtigsten Ansätze zum Klimaschutz sind zum einen die Reduzierung von Treibhausgasen, die bei der Energieerzeugung und beim Energieverbrauch in der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion, im Verkehr und in privaten Haushalten freigesetzt werden. Dazu gehört insbesondere die schrittweise Abschaffung der Nutzung fossiler Brennstoffe in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr sowie in der Industrie, um die damit verbundenen Treibhausgasemissionen zu vermeiden.Auf der anderen Seite geht es um die Erhaltung und gezielte Förderung solcher natürlichen Komponenten, die Kohlendioxid aufnehmen und binden (sogenannte Kohlenstoffsenken, insbesondere Wälder). Niedrigere Temperaturen und die Reduzierung fossiler Energiequellen, die die von ihnen verursachte Luftverschmutzung verringern, haben auch eine Reihe positiver Nebeneffekte für Umwelt und Gesundheit.

Aus Sicht vieler Forscher können die Auswirkungen der globalen Erwärmung nicht mehr vollständig gestoppt, sondern nur gemildert und begrenzt werden. Parallel zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen sind daher Maßnahmen zur Anpassung an die bereits unvermeidlichen Folgen des Klimawandels notwendig (Anpassung), z. B. Deichbau und Katastrophenvorsorge. Es ist jedoch zu beachten, dass Anpassungsmaßnahmen kurz- und mittelfristig besonders erfolgreich sind, während ihre langfristige Wirksamkeit schwer zu bestimmen ist, nicht zuletzt, weil die Anpassung an die Folgen der Erderwärmung begrenzt ist.

Neben großmaßstäblichen Maßnahmen und makroökonomischer Ausrichtung sowie staatlicher und internationaler Klimaschutzpolitik umfasst der Klimaschutz auch Bildung und Verhaltensänderung von Individuen, insbesondere in Industrieländern mit relativ hohem Energieverbrauch und entsprechenden Verursacher von Treibhausgasemissionen.

Energieverbrauch nach Energiequelle
Um eine dauerhafte Abschwächung des Klimawandels zu erreichen, ist es erforderlich, Energiequellen mit hoher Kohlenstoffemissionsintensität, wie konventionelle fossile Brennstoffe – Öl, Kohle und Erdgas – durch kohlenstoffarme Energiequellen zu ersetzen. Fossile Brennstoffe versorgen die Menschheit mit dem größten Teil unseres Energiebedarfs und mit steigender Tendenz.Im Jahr 2012 stellte die IEA fest, dass die Hälfte des gestiegenen Energieverbrauchs des vorangegangenen Jahrzehnts auf Kohle entfiel und schneller wuchs als alle erneuerbaren Energiequellen. Sowohl die Wasserkraft als auch die Kernkraft liefern zusammen den Großteil des erzeugten CO2-armen Energieanteils des globalen Gesamtstromverbrauchs.

Treibstoffart	Durchschnittlicher globaler Stromverbrauch
	1980	2004	2006
Öl	4.38	5.58	5.74
Gas	1.80	3.45	3.61
Kohle	2.34	3.87	4.27
Wasserkraft	0,60	0,93	1.00
Atomkraft	0,25	0,91	0,93
Geothermie, Wind, Solarenergie, Holz	0,02	0.13	0,16
Gesamt	9.48	15.0	15.8
Quelle: Die USA Energy Information Administration

Änderung und Nutzung der Energie nach Quellen in Einheiten von (PWh) in diesem Jahr.
	Fossil	Nuklear	Alle erneuerbaren Energien	Gesamt
1990	83,374	6.113	13,082	102.569
2000	94.493	7.857	15.337	117.687
2008	117.076	8.283	18.492	143.851
Ändern Sie 2000-2008	22.583	0.426	3.155	26.164

Methoden und Mittel
Bewertungen deuten oft darauf hin, dass THG-Emissionen mithilfe eines Portfolios kohlenstoffarmer Technologien reduziert werden können. Im Mittelpunkt der meisten Vorschläge steht die Verringerung der Treibhausgasemissionen durch Verringerung der Energieverschwendung und Umstellung auf Energiequellen mit geringem CO2-Ausstoß. Da die Kosten für die Verringerung der THG-Emissionen im Elektrizitätssektor niedriger zu sein scheinen als in anderen Sektoren, wie im Verkehrssektor, könnte der Elektrizitätssektor im Rahmen einer wirtschaftlich effizienten Klimapolitik die größten proportionalen CO2-Einsparungen erzielen.

Alternative Energiequellen

Erneuerbare Energie
Erneuerbare Energieflüsse umfassen natürliche Phänomene wie Sonnenlicht, Wind, Regen, Gezeiten, Pflanzenwachstum und Erdwärme, wie die Internationale Energieagentur erklärt:

Erneuerbare Energie wird aus natürlichen Prozessen gewonnen, die ständig ergänzt werden. In seinen verschiedenen Formen kommt es direkt von der Sonne oder von der Hitze hervor, die tief in der Erde erzeugt wird. In der Definition enthalten sind Strom und Wärme aus Sonne, Wind, Meer, Wasserkraft, Biomasse, geothermischen Ressourcen sowie Biokraftstoffe und Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen.

Die Bedenken hinsichtlich des Klimawandels und die Notwendigkeit, die CO2-Emissionen zu reduzieren, treiben das Wachstum in den Industrien für erneuerbare Energien voran. Die kohlenstoffarme erneuerbare Energie ersetzt herkömmliche fossile Brennstoffe in drei Hauptbereichen: Energieerzeugung, Warmwasserbereitung / Raumheizung und Transportkraftstoffe.Im Jahr 2011 ist der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung weltweit im vierten Jahr in Folge auf 20,2% gestiegen. Basierend auf dem REN21-Bericht 2014 trugen die erneuerbaren Energien 19% zum weltweiten Energieverbrauch bei. Dieser Energieverbrauch verteilt sich zu 9% auf Biomasse, 4,2% auf Wärmeenergie (Nicht-Biomasse), 3,8% auf Wasserkraft und 2% auf Strom aus Wind-, Solar-, Erdwärme- und Biomasse-Wärmekraftwerken.

Der Verbrauch erneuerbarer Energien ist viel schneller gewachsen als erwartet. Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) hat erklärt, dass es wenige grundlegende technologische Grenzen für die Integration eines Portfolios erneuerbarer Energietechnologien gibt, um den größten Teil des globalen Energiebedarfs zu decken. Auf nationaler Ebene verfügen bereits mindestens 30 Länder weltweit über erneuerbare Energien, die mehr als 20% zur Energieversorgung beitragen.

Ab dem Jahr 2012 entfällt fast die Hälfte der installierten Stromkapazität auf erneuerbare Energien, und die Kosten sinken weiter. Öffentliche Politik und politische Führung tragen dazu bei, „gleiche Wettbewerbsbedingungen“ zu schaffen und die Akzeptanz von Technologien für erneuerbare Energien zu erhöhen. Seit 2011 haben 118 Länder Ziele für ihre eigenen erneuerbaren Energie-Futures und haben weitreichende öffentliche Maßnahmen zur Förderung erneuerbarer Energien erlassen. Zu den führenden Unternehmen für erneuerbare Energien zählen BrightSource Energy, First Solar, Gamesa, GE Energy, Goldwind, Sinovel, Suntech, Trina Solar, Vestas und Yingli.

Der Anreiz zur Nutzung von 100% erneuerbarer Energie wurde durch die globale Erwärmung und andere ökologische sowie wirtschaftliche Probleme geschaffen. Mark Z. Jacobson sagt, dass es bis 2030 möglich sei, die gesamte neue Energie mit Windkraft, Solarenergie und Wasserkraft zu erzeugen, und bestehende Energieversorgungssysteme könnten bis 2050 ersetzt werden. Hindernisse bei der Umsetzung des Erneuerbare-Energien-Plans seien „vor allem sozial und politisch, nicht technologisch oder wirtschaftlich „. Jacobson sagt, dass die Energiekosten mit einem Wind-, Solar- und Wassersystem ähnlich den heutigen Energiekosten sein sollten. Laut einer Prognose der IEA (International Energy Agency) aus dem Jahr 2011 könnten Solarstromgeneratoren den größten Teil der weltweiten Stromerzeugung innerhalb von 50 Jahren produzieren und so die schädlichen Treibhausgasemissionen drastisch reduzieren. Kritiker des Ansatzes „100% erneuerbare Energie“ sind Vaclav Smil und James E. Hansen. Smil und Hansen sind besorgt über die variable Leistung von Solar- und Windenergie, NIMBYismus und mangelnde Infrastruktur.

Wirtschaftsanalysten erwarten nach den japanischen Atomunfällen 2011 Marktgewinne für erneuerbare Energien (und effiziente Energienutzung). In seiner Rede zur Lage der Nation 2012 bekräftigte Präsident Barack Obama sein Engagement für erneuerbare Energien und erwähnte die langjährige Verpflichtung des Innenministeriums, im Jahr 2012 10.000 MW an erneuerbaren Energieprojekten auf öffentlichem Land zuzulassen. Weltweit gibt es geschätzte 3 Millionen direkte Arbeitsplätze in der regenerativen Energiewirtschaft, davon rund die Hälfte in der Biokraftstoffindustrie.

Einige Länder mit günstiger Geografie, Geologie und Wetterbedingungen, die sich für eine wirtschaftliche Nutzung erneuerbarer Energiequellen eignen, beziehen den größten Teil ihres Stroms bereits aus erneuerbaren Quellen, darunter Geothermie in Island (100 Prozent) und Wasserkraft in Brasilien (85 Prozent) ), Österreich (62 Prozent), Neuseeland (65 Prozent) und Schweden (54 Prozent). Erneuerbare Stromerzeuger sind in vielen Ländern verbreitet, wobei die Windenergie in einigen Regionen einen bedeutenden Anteil an Strom liefert: zum Beispiel 14 Prozent im US-Bundesstaat Iowa, 40 Prozent im norddeutschen Bundesland Schleswig-Holstein und 20 Prozent in Dänemark. Solare Wassererwärmung leistet in vielen Ländern einen wichtigen und wachsenden Beitrag, vor allem in China, das heute 70 Prozent der weltweiten Gesamtleistung (180 GWth) ausmacht. Weltweit decken die installierten Solaranlagen einen Teil des Warmwasserbedarfs von über 70 Millionen Haushalten. Die Nutzung von Biomasse zum Heizen wächst weiter. In Schweden hat die nationale Nutzung der Energie aus Biomasse die von Öl übertroffen. Auch die direkte Erdwärmeheizung wächst rasant. Erneuerbare Biokraftstoffe für den Verkehr, wie Ethanol und Biodiesel, haben seit 2006 zu einem deutlichen Rückgang des Ölverbrauchs in den Vereinigten Staaten beigetragen. Die 2009 weltweit produzierten 93 Milliarden Liter Biokraftstoffe haben das Äquivalent von geschätzten 68 Milliarden Litern Benzin verdrängt, entspricht etwa 5 Prozent der weltweiten Benzinproduktion.

Atomkraft
Seit etwa 2001 wird der Begriff „nukleare Renaissance“ verwendet, um auf eine mögliche Wiederbelebung der Atomenergiebranche hinzuweisen, die von steigenden Preisen für fossile Brennstoffe und neuen Bedenken hinsichtlich der Einhaltung der Grenzwerte für Treibhausgasemissionen angetrieben wird. Im März 2011 haben jedoch die Atomkatastrophe von Fukushima in Japan und die damit verbundenen Stilllegungen in anderen Kernkraftwerken einige Kommentatoren zur Zukunft der Kernenergie befragt. Platts hat berichtet, dass „die Krise in den japanischen Kernkraftwerken in Fukushima dazu geführt hat, dass führende energieverbrauchende Länder die Sicherheit ihrer bestehenden Reaktoren überprüft haben und Zweifel an der Geschwindigkeit und dem Umfang geplanter Expansionen auf der ganzen Welt aufkommen lassen“.

Die World Nuclear Association hat berichtet, dass die Stromerzeugung aus Kernenergie im Jahr 2012 ihren niedrigsten Stand seit 1999 erreicht hat. Mehrere frühere internationale Studien und Bewertungen legen nahe, dass die Kernenergie als Teil des Portfolios anderer kohlenstoffarmer Energietechnologien weiterhin eine Rolle spielen wird bei der Verringerung der Treibhausgasemissionen. In der Vergangenheit wurde geschätzt, dass der Einsatz von Kernenergie die atmosphärische Emission von 64 Gigatonnen CO2-Äquivalent ab 2013 verhindert hat. Die öffentliche Besorgnis über die Kernenergie umfasst das Schicksal abgebrannter Brennelemente, nukleare Unfälle, Sicherheitsrisiken, nukleare Proliferation und Bedenken Kernkraftwerke sind sehr teuer. Von diesen Bedenken haben Nuklearunfälle und die Entsorgung von langlebigem radioaktivem Brennstoff / „Abfall“ wahrscheinlich weltweit den größten öffentlichen Einfluss gehabt.Obwohl sie sich dessen im Allgemeinen nicht bewusst sind, werden diese beiden eklatanten Bedenken der Öffentlichkeit durch gegenwärtige passive Sicherheitsdesigns, das experimentell bewiesene „Einschmelzen-Beweis“ EBR-II, zukünftige Salzschmelze-Reaktoren und die Verwendung von konventionellem und fortgeschrittenem Brennstoff / „Abfall“ -Pyroprozessierung, wobei die letztgenannte Wiederverwertung oder Wiederaufarbeitung derzeit nicht üblich ist, da es in vielen Ländern oft als günstiger angesehen wird, einen einmaligen Kernbrennstoffzyklus zu verwenden, abhängig von den unterschiedlichen Werten, die eine Gesellschaft bei der Reduzierung gibt die langlebigen Abfälle in ihrem Land, wobei Frankreich im Vergleich zu den USA eine beträchtliche Menge an Wiederaufbereitung macht.

Die Kernenergie mit einem Anteil von 10,6% an der weltweiten Stromerzeugung ab 2013 ist nach der Stromerzeugung aus Wasserkraft die größte Quelle für kohlenstoffarme Energie. Über 400 Reaktoren erzeugen Strom in 31 Ländern.

Obwohl sich diese Zukunftsanalysen in erster Linie mit Extrapolationen für die aktuelle Reaktortechnologie der Generation II befassen, fasst das Papier auch die Literatur zu „FBRs“ / Fast Breeder Reactors zusammen, von denen zwei ab 2014 in Betrieb sind und die neueste die BN-800, z In diesen Reaktoren heißt es, dass die „medianen Lebenszyklus-Treibhausgas-Emissionen … ähnlich wie oder niedriger als [derzeitige Leichtwasserreaktoren] LWRs und angeblich wenig oder kein Uranerz verbrauchen.

In ihrem Bericht aus dem Jahr 2014 spiegelte der IPCC-Vergleich der Energiequellen das Treibhauspotenzial pro erzeugter Elektrizitätseinheit, das insbesondere Albedo-Effekte enthielt, den Median-Emissionswert aus der Metaanalyse von Warner und Heath Yale für das häufigere nicht züchtende Leichtwasser Reaktoren, ein CO2-Äquivalent von 12 g CO2-Äq / kWh, das ist der niedrigste globale Erwärmungszwang aller Grundlast-Energiequellen, mit vergleichbar niedrigen Quellen wie Wasserkraft und Biomasse, die wesentlich mehr Treibhauseffekt verursachen 24 und 230 g CO2-Äq / kWh.

Im Vergleich zu fossilen Energieträgern in Ländern ohne Kohlenstoffsteuerprogramm kann die Kernenergie nicht wettbewerbsfähig sein, und im Vergleich zu einer Anlage mit fossilen Brennstoffen mit gleicher Leistung benötigen Kernkraftwerke längere Zeit.

Die Kernfusionsforschung in Form des Internationalen Thermonuklearen Versuchsreaktors ist im Gange. Es wurde anfänglich angenommen, dass die Stromerzeugung durch Fusionsenergie leicht erreichbar ist, wie es die Kernspaltungskraft gewesen ist. Die extremen Anforderungen an kontinuierliche Reaktionen und Plasmaeindämmung führten jedoch dazu, dass Projektionen um mehrere Jahrzehnte verlängert wurden. Im Jahr 2010, mehr als 60 Jahre nach den ersten Versuchen, wurde die kommerzielle Stromproduktion noch vor 2050 für unwahrscheinlich gehalten. Obwohl vor einem oder mehreren, wirtschaftlichen Fusion-Spaltung-Hybrid-Reaktoren könnte gebaut werden, bevor jeder Versuch für diese anspruchsvollere kommerzielle „Reinfusionsreaktor“ / DEMO-Reaktor stattfindet.

Umstellung von Kohle auf Gas
Die meisten Mitigationsvorschläge implizieren eher eine direkte Reduzierung der weltweiten Produktion fossiler Brennstoffe als eine direkte Aussage. Außerdem werden direkte Quoten für die weltweite Produktion fossiler Brennstoffe vorgeschlagen.

Erdgas emittiert weitaus weniger Treibhausgase (dh CO2 und Methan-CH4) als Kohle, wenn es in Kraftwerken verbrannt wird, aber es hat sich gezeigt, dass dieser Vorteil durch Methanleckagen in Gasbohrfeldern und anderen Punkten der Lieferkette vollständig zunichte gemacht werden könnte.

Eine 1997 von der Environmental Protection Agency (EPA) und dem Gas Research Institute (GRI) durchgeführte Studie wollte herausfinden, ob die Verringerung der Kohlendioxidemissionen durch erhöhten Einsatz von Erdgas (vorwiegend Methan) durch einen möglicherweise erhöhten Methangehalt ausgeglichen würde Emissionen aus Quellen wie Lecks und Emissionen. Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Verringerung der Emissionen durch erhöhten Erdgasverbrauch die schädlichen Auswirkungen erhöhter Methanemissionen überwiegt. Neuere, von Experten begutachtete Studien haben die Ergebnisse dieser Studie in Frage gestellt, wobei Forscher der Nationalen Behörde für Ozean- und Atmosphärenmanagement (NOAA) die Ergebnisse hoher Methan (CH4) -Emissionen aus Erdgasfeldern bestätigen.

Eine Studie von Tom Wigley aus dem Jahr 2011 fand heraus, dass Kohlendioxid (CO2) -Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe zwar durch die Nutzung von Erdgas statt Kohle reduziert werden können, aber dass zusätzliches Methan (CH4) austritt trägt zum Strahlungsantrieb des Klimasystems bei und kompensiert damit die CO2-Reduktion beim Übergang von Kohle zu Gas. Die Studie untersuchte das Austreten von Methan aus dem Kohlebergbau; Änderungen des Strahlungsantriebs aufgrund von Veränderungen der Emissionen von Schwefeldioxid und Kohlenstoffaerosolen; und Unterschiede in der Effizienz der Stromerzeugung zwischen Kohle- und Gaskraftwerken. Unter dem Strich kompensieren diese Faktoren die Verringerung der Erwärmung aufgrund der reduzierten CO2-Emissionen mehr als. Wenn Gas die Kohle ersetzt, gibt es eine zusätzliche Erwärmung auf 2.050 mit einer angenommenen Leckrate von 0% und auf 2.140, wenn die Leckrate so hoch wie 10% ist. Die globalen Auswirkungen auf die globale Durchschnittstemperatur im 21. Jahrhundert sind jedoch gering. Petronet al. (2013) und Alvarez et al. (2012) stellen fest, dass die Leckage aus der Gasinfrastruktur wahrscheinlich unterschätzt wird.Diese Studien deuten darauf hin, dass die Nutzung von Erdgas als „sauberer“ Brennstoff fraglich ist.Eine Meta-Studie aus dem Jahr 2014 über 20 Jahre erdgastechnische Literatur zeigt, dass Methanemissionen durchgängig unterschätzt werden, aber auf einer 100-Jahres-Skala sind die Klimavorteile von Kohle-Gas-Brennstoffwechsel wahrscheinlich größer als die negativen Auswirkungen von Erdgasleckagen.

Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe ist eine Vorrichtung, die Wärmeenergie von einer Wärmequelle an ein Ziel liefert, das als „Wärmesenke“ bezeichnet wird. Wärmepumpen sind so ausgelegt, dass sie Wärmeenergie entgegen der Richtung des spontanen Wärmestroms bewegen, indem sie Wärme aus einem kalten Raum aufnehmen und in einen wärmeren abführen. Eine Wärmepumpe verwendet eine gewisse Menge an externer Energie, um die Energie von der Wärmequelle auf die Wärmesenke zu übertragen.

Während Klimaanlagen und Gefriergeräte bekannte Beispiele für Wärmepumpen sind, ist der Begriff „Wärmepumpe“ allgemeiner und betrifft viele HLK-Geräte (Heizung, Lüftung und Klimatisierung), die zur Raumheizung oder Raumkühlung verwendet werden. Wenn eine Wärmepumpe zum Heizen verwendet wird, verwendet sie den gleichen grundlegenden Kühlzyklus, der von einer Klimaanlage oder einem Kühlschrank verwendet wird, jedoch in der entgegengesetzten Richtung – wodurch Wärme in den klimatisierten Raum und nicht in die Umgebung abgegeben wird. Bei dieser Verwendung beziehen Wärmepumpen im Allgemeinen Wärme von der kühleren Außenluft oder vom Boden. Im Heizmodus sind Wärmepumpen bei der Verwendung von elektrischer Energie drei bis vier Mal effizienter als einfache elektrische Widerstandsheizungen.

Es wurde der Schluss gezogen, dass Wärmepumpen die einzige Technologie sind, die die Treibhausgasemissionen von Haushalten besser senken kann als jede andere auf dem Markt verfügbare Technologie. Mit einem Marktanteil von 30% und (potenziell) sauberem Strom könnten Wärmepumpen die globalen CO2-Emissionen jährlich um 8% reduzieren. Durch den Einsatz von Erdwärmepumpen könnten im Jahr 2050 rund 60% des Primärenergiebedarfs und 90% der CO2-Emissionen in Europa eingespart und der Umstieg auf erneuerbare Energien erleichtert werden. Die Verwendung von überschüssiger erneuerbarer Energie in Wärmepumpen wird als das wirksamste Mittel zur Verringerung der Erderwärmung und der Erschöpfung fossiler Brennstoffe angesehen.

Mit erheblichen Mengen an fossilem Brennstoff, der für die Stromerzeugung verwendet wird, erzeugen die Anforderungen an das Stromnetz auch Treibhausgase. Ohne einen hohen Anteil an kohlenstoffarmer Elektrizität wird eine heimische Wärmepumpe mehr CO2-Emissionen produzieren als Erdgas.

Ausstieg aus fossilen Brennstoffen: CO2-neutrale und negative Kraftstoffe
Fossiler Brennstoff kann mit kohlenstoffneutralen und Kohlenstoff-negativen Pipeline- und Transportkraftstoffen, die mit Energie für Gas- und Gas-zu-Flüssigkeiten-Technologien erzeugt wurden, auslaufen. Kohlendioxid aus fossilem Rauchgas kann zur Herstellung von Kunststoffhölzern verwendet werden, was eine Kohlenstoff-negative Wiederaufforstung ermöglicht.

Senken und negative Emissionen
Eine Kohlenstoffsenke ist ein natürliches oder künstliches Reservoir, das eine kohlenstoffhaltige chemische Verbindung auf unbestimmte Zeit ansammelt und speichert, beispielsweise in einem wachsenden Wald. Eine negative Kohlendioxid-Emission hingegen ist eine dauerhafte Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Beispiele sind die direkte Luftaufnahme, verbesserte Verwitterungstechnologien wie die Lagerung in unterirdischen geologischen Formationen und Biokohle. Diese Prozesse werden manchmal als Variationen von Senken oder Mitigation und manchmal als Geoengineering angesehen. In Kombination mit anderen Minderungsmaßnahmen werden Senken in Kombination mit negativen CO2-Emissionen als entscheidend für das Erreichen des Ziels von 350 ppm angesehen.

Das Forschungszentrum für antarktische Klima- und Ökosystemforschung (ACE-CRC) stellt fest, dass ein Drittel der jährlichen CO2-Emissionen der Menschheit von den Ozeanen absorbiert wird.Dies führt jedoch auch zu einer Versauerung der Ozeane mit möglicherweise erheblichen Auswirkungen auf das marine Leben. Die Versauerung senkt die Menge an Karbonationen, die für kalzifizierende Organismen zur Bildung ihrer Schalen zur Verfügung stehen. Zu diesen Organismen gehören Planktonarten, die zur Bildung des Nahrungsnetzes im südlichen Ozean beitragen. Die Versauerung kann sich jedoch auf eine Vielzahl anderer physiologischer und ökologischer Prozesse auswirken, wie Fischatmung, Larvenentwicklung und Veränderungen der Löslichkeit von Nährstoffen und Toxinen.

Wiederaufforstung und Aufforstung
Fast 20 Prozent (8 GtCO2 / Jahr) der gesamten Treibhausgasemissionen stammten aus der Entwaldung im Jahr 2007. Es wird geschätzt, dass vermiedene Entwaldung die CO2-Emissionen bei einer Rate von 1 Tonne CO2 pro $ 1-5 Opportunitätskosten durch verlorene Landwirtschaft reduziert.Die Wiederaufforstung könnte mindestens 1 Gt CO2 / Jahr einsparen, bei geschätzten Kosten von 5-15 USD / t CO2. In der Aufforstung gab es bisher keinen Wald – es wird geschätzt, dass solche Plantagen prohibitiv massiv sein müssen, um selbst Emissionen zu reduzieren.

Die Übertragung von Rechten über Land von der Öffentlichkeit auf seine indigenen Einwohner, die seit Jahrtausenden einen Anteil daran haben, die Wälder zu erhalten, von denen sie abhängig sind, wird als kosteneffiziente Strategie zur Erhaltung der Wälder angesehen. Dies schließt den Schutz solcher Rechte ein, die in bestehenden Gesetzen wie dem Forest Rights Act in Indien berechtigt sind. Die Übertragung solcher Rechte in China, vielleicht die größte Landreform in der Neuzeit, wurde argumentiert, die Waldbedeckung erhöht zu haben. Die Vergabe des Eigentumsrechts hat gezeigt, dass es zwei oder drei Mal weniger Rodungen hat als selbst staatlich betriebene Parks, insbesondere im brasilianischen Amazonasgebiet. Das Ausschließen von Menschen und sogar die Vertreibung von Bewohnern aus geschützten Gebieten („Festungserhaltung“ genannt), manchmal als Folge von Lobbyarbeit durch Umweltgruppen, führen oft zu mehr Ausbeutung des Landes, da die Ureinwohner dann zum Überleben für extraktive Unternehmen arbeiten.

Mit zunehmender intensiver Landwirtschaft und Verstädterung nimmt die Menge an verlassenen Ackerflächen zu. Schätzungen gehen davon aus, dass für jeden halben Hektar ursprünglichen Urwalds mehr als 20 Hektar neue Sekundärwälder wachsen, obwohl sie nicht die gleiche Artenvielfalt aufweisen wie die ursprünglichen Wälder und die ursprünglichen Wälder 60% mehr Kohlenstoff speichern als diese neuen Sekundärwälder. Laut einer Studie in Science könnte die Förderung des Wiederaufwachsens von verlassenem Ackerland die CO2-Emissionen der vergangenen Jahre ausgleichen.

Vermiedene Desertifikation
Die Wiederherstellung von Grasland speichert CO2 aus der Luft in Pflanzenmaterial. Weidende Tiere, die normalerweise nicht wandern gelassen wurden, fressen das Gras und würden jegliches Graswachstum minimieren. Gras jedoch, das in Ruhe gelassen wurde, würde schließlich wachsen, um seine eigenen wachsenden Knospen zu bedecken, was verhinderte, dass sie Photosynthese betrieben und die sterbende Pflanze an ihrem Platz blieb. Eine Methode zur Wiederherstellung von Grasland verwendet Zäune mit vielen kleinen Paddocks und bewegt Herden von einem Paddock zu einem anderen nach einem Tag zu zwei, um natürliche Grasfresser nachzuahmen und das Gras optimal wachsen zu lassen. Zusätzlich wird, wenn ein Teil der Blattmaterie von einem Herdentier konsumiert wird, eine entsprechende Menge an Wurzelmaterial abgestreift, da es nicht in der Lage wäre, die vorhergehende Menge an Wurzelmasse aufrecht zu erhalten und während das meiste der verlorenen Wurzelmasse verfaulen würde die Atmosphäre, ein Teil des Kohlenstoffs ist in den Boden abgesondert. Es wird geschätzt, dass eine Erhöhung des Kohlenstoffgehalts der Böden in den 3,5 Milliarden Hektar landwirtschaftlichen Nutzflächen der Welt um 1% die CO2-Emissionen von fast 12 Jahren ausgleichen würde. Allan Savory, als Teil der ganzheitlichen Verwaltung, behauptet, dass, während große Herden oft für Wüstenbildung verantwortlich gemacht werden, prähistorische Länder große oder größere Herden unterstützt und Gebiete, in denen Herden in den Vereinigten Staaten entfernt wurden, noch Desertifikation sind.

Darüber hinaus löst das durch die globale Erwärmung ausgelöste Auftauen des Permafrosts, der etwa das Doppelte des derzeit in der Atmosphäre freigesetzten Kohlenstoffs speichert, das starke Treibhausgas Methan in einem positiven Rückkopplungszyklus aus, von dem befürchtet wird, dass es zu einem sogenannten Kipppunkt führt außer Kontrolle geratener Klimawandel. Eine Methode, die ein solches Szenario verhindern soll, ist die Rückführung großer Pflanzenfresser, wie sie im Pleistozän Park zu sehen sind, wo ihr Trampeln den Boden natürlich kühler hält, indem sie Sträucher beseitigt und den Boden der kalten Luft aussetzt.

Carbon Capture und Speicherung
Carbon Capture and Storage (CCS) ist eine Methode, um den Klimawandel abzuschwächen, indem Kohlendioxid (CO2) von großen Punktquellen wie Kraftwerken abgefangen und anschließend sicher gespeichert wird, anstatt es in die Atmosphäre abzugeben. Das IPCC schätzt, dass sich die Kosten der Eindämmung der globalen Erwärmung ohne CCS verdoppeln würden. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur ist CCS „die wichtigste neue Technologie für CO2-Einsparungen“ in der Stromerzeugung und in der Industrie. Obwohl für den Betrieb eines CCS-Kohlekraftwerks bis zu 40% mehr Energie benötigt wird als für ein herkömmliches Kohlekraftwerk, könnte CCS etwa 90% des gesamten von der Anlage emittierten Kohlenstoffs einfangen. Das norwegische Sleipner-Gasfeld, das 1996 in Betrieb genommen wurde, speichert fast eine Million Tonnen CO2 pro Jahr, um Strafen bei der Produktion von Erdgas mit ungewöhnlich hohem CO2-Gehalt zu vermeiden. Ende 2011 beträgt die geplante CO2-Gesamtkapazität aller 14 in Betrieb befindlichen oder in Bau befindlichen Projekte mehr als 33 Millionen Tonnen pro Jahr. Dies entspricht weitgehend der Vermeidung von Emissionen von mehr als sechs Millionen Autos pro Jahr in die Atmosphäre. Laut einer Analyse des Sierra Club ist das US-Kohlekraftwerk Kemper Project, das 2017 online gehen soll, das teuerste Kraftwerk, das je für die erzeugte Wattmenge gebaut wurde.

Verbesserte Bewitterung
Verbesserte Bewitterung ist die Entfernung von Kohlenstoff aus der Luft in die Erde, wodurch der natürliche Kohlenstoffkreislauf verbessert wird, in dem Kohlenstoff zu Gestein mineralisiert wird. Das CarbFix-Projekt verbindet sich mit der CO2-Abscheidung und -Speicherung in Kraftwerken, um Kohlendioxid in relativ kurzer Zeit in zwei Jahre in Stein umzuwandeln, wobei das Problem der Leckage in CCS-Projekten angegangen wird. Während dieses Projekt Basaltgesteine ​​verwendete, hat sich auch Olivin als vielversprechend erwiesen.

Geoengineering
Geoengineering wird von Olivier Sterck als Alternative zu Mitigation und Anpassung gesehen, aber von Gernot Wagner als eine völlig separate Reaktion auf den Klimawandel. In einer Literaturstudie haben Barker et al. (2007) beschrieben Geoengineering als eine Art von Mitigationspolitik. IPCC (2007) gelangte zu dem Schluss, dass Geoengineering-Optionen wie die Ozeandüngung zur Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre weitgehend unbewiesen blieben. Es wurde festgestellt, dass zuverlässige Kostenschätzungen für Geoengineering noch nicht veröffentlicht wurden.

Kapitel 28 der National Academy of Sciences Bericht Policy Implications of Greenhouse Erwärmung: Mitigation, Adaptation und die Science Base (1992) definiert Geo-Engineering als „Optionen, die groß angelegte Engineering unserer Umwelt, um die Auswirkungen von zu bekämpfen oder entgegenwirken würde Veränderungen in der Atmosphärenchemie. “ Sie bewerteten eine Reihe von Optionen, um zu versuchen, vorläufige Antworten auf zwei Fragen zu geben: Können diese Optionen funktionieren und könnten sie mit vertretbaren Kosten ausgeführt werden? Sie wollten auch die Diskussion einer dritten Frage anregen – welche nachteiligen Nebenwirkungen könnten da sein. Die folgenden Arten von Optionen wurden untersucht: Wiederaufforstung, Erhöhung der Kohlendioxidabsorption in den Ozeanen (Kohlenstoffsequestrierung) und Abschirmung von Sonnenlicht. NAS argumentierte auch, dass „entwickelte Gegenmaßnahmen evaluiert werden sollten, aber nicht ohne ein umfassendes Verständnis der direkten Auswirkungen und der möglichen Nebenwirkungen, der ethischen Probleme und der Risiken umgesetzt werden sollten.“ Im Juli 2011 wurde in einem Bericht des US-amerikanischen Government Accountability Office über Geoengineering festgestellt, dass „limate engineering technologies jetzt keine tragfähige Antwort auf den globalen Klimawandel bieten.“

Kohlendioxidentfernung
Die Kohlendioxidentfernung wurde als eine Methode vorgeschlagen, um die Menge des Strahlungsantriebs zu reduzieren. Eine Vielzahl von Mitteln zur künstlichen Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff sowie zur Verbesserung der natürlichen Sequestrierungsprozesse werden erforscht. Der hauptsächliche natürliche Prozess ist die Photosynthese von Pflanzen und einzelligen Organismen (siehe Biosequestration). Künstliche Prozesse sind unterschiedlich, und es wurden Bedenken hinsichtlich der langfristigen Auswirkungen einiger dieser Prozesse geäußert.

Es ist bemerkenswert, dass die Verfügbarkeit von billiger Energie und geeigneten Standorten für die geologische Speicherung von Kohlenstoff die CO2-Abscheidung von Kohlendioxid kommerziell rentabel machen kann. Es wird jedoch allgemein erwartet, dass die CO2-Abscheidung aus Kohlendioxid im Vergleich zur Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff aus wichtigen Quellen – insbesondere von fossilen Kraftwerken, Raffinerien usw. – unwirtschaftlich sein kann. Wie im Falle des US-amerikanischen Kemper-Projekts mit Kohlenstoff Capture, werden die Kosten für die produzierte Energie deutlich steigen. Mit dem eingefangenen CO2 kann jedoch mehr Erdöl aus Ölfeldern verdrängt werden, wie Statoil und Shell geplant haben. CO2 kann auch in kommerziellen Gewächshäusern verwendet werden, was die Gelegenheit bietet, die Technologie anzustoßen. Es wurden einige Versuche unternommen, Algen zu verwenden, um Schornsteinemissionen zu erfassen, insbesondere die GreenFuel Technologies Corporation, die jetzt den Betrieb eingestellt hat.

Solarstrahlung Management
Der Hauptzweck des Sonnenstrahlungsmanagements ist es, das Sonnenlicht zu reflektieren und somit die globale Erwärmung zu reduzieren. Die Fähigkeit der stratosphärischen Sulfataerosole, einen globalen Dimm-Effekt zu erzeugen, hat sie zu einem möglichen Kandidaten für den Einsatz in Climate Engineering-Projekten gemacht.

Nicht-CO2-Treibhausgase
CO2 ist nicht das einzige Treibhausgas, das für die Abschwächung relevant ist, und Regierungen haben gehandelt, um die Emissionen anderer Treibhausgase zu regulieren, die von menschlichen Aktivitäten emittiert werden (anthropogene Treibhausgase). Die von den meisten Industrieländern im Rahmen des Kyoto-Protokolls vereinbarten Emissionsobergrenzen regeln die Emissionen fast aller anthropogenen Treibhausgase. Diese Gase sind CO2, Methan (CH4), Lachgas (N2O), die Fluorkohlenwasserstoffe (HFC), Perfluorcarbone (PFC) und Schwefelhexafluorid (SF6).

Die Stabilisierung der atmosphärischen Konzentrationen der verschiedenen anthropogenen Treibhausgase erfordert ein Verständnis ihrer unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. Die Stabilisierung hängt davon ab, wie schnell Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen und wie schnell sie entfernt werden. Die Entfernungsrate wird durch die atmosphärische Lebensdauer des betreffenden Treibhausgases gemessen (eine Liste finden Sie im Haupt-Treibhausgas-Artikel). Hier ist die Lebensdauer definiert als die Zeit, die für eine gegebene Störung des Treibhausgases in der Atmosphäre benötigt wird, um auf 37% ihrer ursprünglichen Menge reduziert zu werden. Methan hat eine relativ kurze atmosphärische Lebensdauer von etwa 12 Jahren, während die Lebensdauer von N2O etwa 110 Jahre beträgt. Bei Methan würde eine Reduzierung um etwa 30% unter die aktuellen Emissionswerte zu einer Stabilisierung der atmosphärischen Konzentration führen, während für N2O eine Emissionsreduktion von mehr als 50% erforderlich wäre.

Methan ist ein signifikant stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid in der Menge an Wärme, die es einfangen kann, besonders kurzfristig. Das Verbrennen eines Moleküls Methan erzeugt ein Molekül Kohlendioxid, was darauf hindeutet, dass es keinen Nettonutzen bei der Verwendung von Gas als Brennstoffquelle geben kann. Die Verringerung der Menge des Methanabfalls, die an erster Stelle produziert wird, und die Abkehr von der Verwendung von Gas als Brennstoffquelle wird sich ebenso positiv auswirken wie andere Ansätze für die produktive Nutzung von ansonsten ungenutztem Methan. Was die Prävention betrifft, werden in Australien Impfstoffe entwickelt, um den Beitrag der globalen Erwärmung durch Methan zu reduzieren, das durch Blähungen und Aufstoßen von Vieh freigesetzt wird.

Eine weitere physikalische Eigenschaft der anthropogenen Treibhausgase, die für die Abschwächung relevant sind, ist die unterschiedliche Fähigkeit der Gase, Wärme einzufangen (in Form von Infrarotstrahlung). Einige Gase sind wirksamer beim Einfangen von Wärme als andere, z. B. ist SF6 22.200-mal effektiver als ein Treibhausgas pro Kilogramm auf CO2-Basis. Ein Maß für diese physikalische Eigenschaft ist das Treibhauspotenzial (GWP), das im Kyoto-Protokoll verwendet wird.

Obwohl das Montreal-Protokoll nicht für diesen Zweck entwickelt wurde, hat es wahrscheinlich Klimaschutzbemühungen unterstützt. Das Montrealer Protokoll ist ein internationaler Vertrag, der die Emissionen von Ozon abbauenden Substanzen (z. B. FCKW), die ebenfalls Treibhausgase sind, erfolgreich reduziert hat.