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Luftverschmutzung
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Klares Bild aus dem All: Satelliten messen Treibhausgasemissionen

16/04/2020 229 views 4 likes
ESA / Space in Member States / Germany

Der Ausstoß an Treibhausgasen nimmt zu und verändert unser Klima. Aus diesem Grund müssen wir besser verstehen, woher diese Gase kommen und wie sie sich in der Atmosphäre ausbreiten.

Im Rahmen unserer Klimaschutzinitiative wurde ein neuer Datensatz bereitgestellt, der ausführlich das Vorkommen von Kohlendioxid und Methan aufzeigt - zwei der wichtigsten von Menschenhand verursachte Gase, die für die globale Erwärmung verantwortlich sind.

Die atmosphärische Treibhausgas-Konzentrationen befinden sich auf Rekordniveau. Die Weltorganisation für Meteorologie veröffentlichte in ihrem Bericht zum Stand des globalen Klimas, dass die Konzentration von Kohlendioxid und Methan im letzten Jahr um 150% bis 250% höher lag als in der "vorindustriellen Zeit". 

In Anbetracht der wichtigen Bedeutung dieser "wesentlichen Klimavariablen (ECV's)", wurde eine neue Zeitreihe von Treibhausgasdaten durch das ESA-Klimaschutzinitiative-Projekt Greenhouse Gases CCI erzeugt. Hierzu wurden verschiedene Daten einer Reihe von atmosphärischen Satelliten zusammengeführt, die Treibhausgase aus dem Weltraum messen.

Ausstoß von Methan aus Gasfeldern bei Mary, Turkmenistan
Ausstoß von Methan aus Gasfeldern bei Mary, Turkmenistan

Darunter sind Daten des Copernicus Sentinel-5P-Satelliten, des Orbiting Carbon Observatory (OCO-2) der NASA, der TanSat-Mission der chinesischen Raumfahrtbehörde sowie der Gosat-2-Mission der japanischen Raumfahrtbehörde enthalten.

In Verbindung miteinander stellen diese Missionen ein noch nie dagewesenes Niveau an hochpräzisen Daten bereit. Die somit vorhandene hohe Auflösung und Abdeckung ermöglicht es, von Menschenhand geschaffene und natürliche Emissionsquellen auf regionaler Ebene zu charakterisieren und die Variation beider Gase über die jahreszeitlichen Zyklen - Jahr für Jahr - festzustellen.

Die aktuellen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten streben eine Verbesserung der derzeitigen operationellen Produkte an, die ursprünglich von der Klimaschutzinitiative entwickelt, aber vom Copernicus Climate Change Service der Europäischen Union übertragen worden sind und nun jährlich erweitert werden.

Methanwerte in der Nähe von Bakersfield, Kalifornien
Methanwerte in der Nähe von Bakersfield, Kalifornien

Michael Buchwitz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Bremen und wissenschaftlicher Leiter der Treibhausgas-Initiative: "Wir haben bei der Verbesserung des Umgangs mit Unsicherheiten und Verzerrungen in den Daten und bei der Erhöhung der räumlichen Abdeckung erhebliche Fortschritte erzielt. Zum ersten Mal erhalten wir nun auch detaillierte Informationen über örtlich begrenzte Methanemissionsquellen wie Öl- und Gasfelder".
So liefern insbesondere Daten des Copernicus Sentinel-5P-Satelliten spektakuläre Ergebnisse. Sein hochmodernes Instrument Tropomi ist in der Lage, atmosphärische Gase der Erde über einen 2600 km breiten Streifen zu überwachen, so dass Luftschadstoffe genauer und mit einer höheren räumlichen Auflösung als je zuvor aus dem Weltraum abgebildet werden können.

"Sentinel-5P wird durch seine hohe räumliche Auflösung in Kombination mit der räumlichen Abdeckung eine entscheidende Bedeutung bei der Beobachtung von atmosphärischem Methan zugeschrieben".

Indem neue Daten von verschiedenen Satelliten herangezogen werden, können Wissenschaftler Unklarheiten reduzieren und die Präzision der langfristigen Klimaaufzeichnungen verfeinern. Diese Daten bilden wiederum die empirische Grundlage für eine genauere Modellierung von Emissionen sowie Quellen und Senken, die für die Vorhersage künftiger Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre verwendet werden. Diese Daten bilden die Grundlage für Beschlüsse, um sich den Folgen einer sich verändernden Welt anzupassen.

Methan in der italienischen Po-Ebene
Methan in der italienischen Po-Ebene

Die Fähigkeit zur Erkennung von Methanemissionen aus punktuellen Quellen, die auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen sind, hat sich erheblich verbessert. Diese Daten können Staaten dabei unterstützen, die Wirksamkeit der Maßnahmen zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes zu bewerten, nationale Emissionsverzeichnisse zu überprüfen und die Fortschritte bei der Einhaltung ihrer Verpflichtungen zur Emissionsreduzierung im Rahmen des Pariser Klimaabkommens zu messen.

Der neue Datensatz ist über die ESA-Klimaschutzinitiative frei verfügbar. Dieses Forschungs- und Entwicklungsprogramm vereint und kalibriert Messungen von mehreren Satellitenmissionen, um eine globale Zeitreihe zu erstellen, die 21 Schlüsselkomponenten des Klimasystems berücksichtigt.

Die Langzeitdatensätze erstrecken sich über Jahrzehnte und ermöglichen den Wissenschaftlern, Klimatrends zu identifizieren, Erdsystemmodelle zu entwickeln und zu testen, die künftige Veränderungen vorhersagen und Entscheidungsträger informieren, um die Auswirkungen abzuschwächen und sich an diese anzupassen.

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