Die Forschungsmission „Marine Kohlenstoffspeicher als Weg zur Dekarbonisierung“ wurde von der Deutschen Allianz Meeresforschung (DAM) initiiert – insgesamt sechs Verbundprojekte wurden für die Mission ausgewählt. Der offizielle Start war am 1. August 2021. Einen Schwerpunkt der Forschungsmission bildet die Entwicklung innovativer Technologien zur CO₂-Speicherung in der ozeanischen Erdkruste und anderen geologischen Formationen. Zudem werden verschiedene Formen der biologischen Kohlenstoffaufnahme aus der Atmosphäre untersucht. Dies betrifft küstennahe Meeresgebiete mit Seegraswiesen, Salzwiesen, Makroalgen und Mangrovenwäldern, aber auch den offenen Ozean, in dem durch künstlichen Auftrieb das Wachstum pflanzlichen Planktons gesteigert werden kann, wodurch ebenfalls die CO₂-Aufnahme erhöht wird. Darüber hinaus untersucht ein Forscherteam, ob und in welcher Form die marine Alkalinitätserhöhung ein wirksames Verfahren sein kann, um große Mengen Kohlendioxid auf umweltverträgliche und gesellschaftlich verantwortbare Weise dauerhaft aus der Atmosphäre zu entnehmen.  

In sämtlichen Projekten werden sowohl der Nutzen als auch die Risiken sowie die wirtschaftlichen, sozialen und rechtlichen Rahmenbedingungen analysiert und bewertet. Zentrales Ziel ist, dass die Forschenden konkrete Handlungsempfehlungen für Politik und Gesellschaft sowie Umsetzungskonzepte entwickeln, damit der effiziente Transfer der Ergebnisse in die Anwendung gelingt.

Der Ozean speichert schon heute über 50-mal mehr Kohlenstoff als die Atmosphäre. Bislang hat er ein Viertel der durch menschliche Aktivitäten verursachten CO₂-Emissionen aufgenommen und so die Auswirkungen des Klimawandels abgemildert. Zudem wirkt der Ozean als gewaltiger Wärmepuffer. Es wird jedoch erwartet, dass der Anteil der ozeanischen CO₂-Speicherung abnimmt, da durch Erwärmung, Versauerung, geringeren Sauerstoffgehalt und weitere vom Menschen verursachten Störungen die physikalischen, chemischen und biologischen Fähigkeiten des Ozeans zur Aufnahme von CO₂ beeinträchtigt werden.

Im Pariser Abkommen wurde das Ziel festgelegt, die Erderwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Zeitalter auf „deutlich unter“ zwei Grad Celsius zu begrenzen - mit Anstrengungen für eine Beschränkung auf 1,5 Grad Celsius. Als wichtigste und dringlichste Maßnahme wurde im Klimaschutzabkommen eine umfassende Reduzierung der Treibhausgasemissionen festgeschrieben. Doch dies reicht nach aktuellen Erkenntnissen nicht mehr aus – notwendig ist auch eine Entnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Heute gehen viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler davon aus, dass nur so die Pariser Klimaziele noch erreicht werden kann.

Aktuell konzentrieren sich entsprechende Vorschläge vor allem auf landbasierte Methoden zur CO₂-Entnahme. Aufgrund der Nutzungskonkurrenz an Land durch die Nahrungsmittel- und Energieproduktion werden landbasierte Verfahren jedoch kaum ausreichen, um die vereinbarten Pariser Klimaziele zu erreichen. Deswegen werden ozeanbasierte Möglichkeiten verstärkt untersucht. Das Wissen darüber, wie der Ozean zur sogenannten Dekarbonisierung genutzt werden kann, ist bislang begrenzt. Angesichts der Dringlichkeit gesellschaftlicher Entscheidungen zur Eindämmung des Klimawandels ist diese Frage von großer Relevanz.