Umweltforschern ist es erstmals gelungen, mittels Satellitenmessungen erhöhte regionale Konzentrationen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) nachzuweisen, die vom Menschen verursacht wurden. Danach befindet sich das meiste CO2 über Europas Hauptballungsgebiet, das sich von Amsterdam bis etwa Frankfurt erstreckt. Die Wissenschaftler berichten über ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Atmospheric Chemistry and Physics Discussion“.
Die Untersuchung basiert auf der Auswertung von Satellitendaten, die innerhalb von drei Jahren durch das Instrument SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) an Bord des ESA-Umweltsatelliten ENVISAT gesammelt wurden.
Interpretation der Daten schwierig
„Die Interpretation dieser Daten ist nicht einfach, da es keine exakte Zuordnung zwischen lokalen Kohlendioxid-Emissionen und gemessener lokaler Erhöhung der atmosphärischen CO2-Konzentration gibt“, so Michael Buchwitz vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen, der zusammen mit Kollegen die neue Studie durchgeführt hat. „Dies liegt im Wesentlichen daran, dass CO2 aufgrund seiner langen Lebensdauer weit transportiert wird und die Satellitenmessungen nicht lückenlos sind.“
Ein weiter Grund für die erschwerte Zuordnung von Kohlendioxid-Quelle und -Konzentration liegt darin, dass bereits sehr viel CO2 in der Luft enthalten ist, global etwa 3000 Milliarden Tonnen. Selbst eine starke Quelle führt daher nur zu einer kleinen regionalen Erhöhung gegenüber der großen Hintergrundkonzentration. Außerdem werden die vom Menschen verursachten Emissionen von starken jahreszeitlichen Schwankungen der atmosphärischen CO2-Konzentration überlagert.
Satellitendaten belegen CO2-Anstieg
Seit Jahrzehnten beobachten Umweltforscher in bodennahen Messungen einen kontinuierlichen Anstieg des CO2, hauptsächlich verursacht durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, überlagert von starken jahreszeitlichen Schwankungen. „Beides können wir seit Kurzem auch klar in unseren Satellitendaten erkennen“, so Buchwitz.
Um global die Verteilung der Kohlendioxid-Konzentrationen vom Weltraum aus bestimmen zu können, entwickeln die Bremer Umweltforscher unter anderem im Auftrag des DLR physikalisch-mathematische Methoden, mit denen die Daten von SCIAMACHY ausgewertet wurden. Wie sich nun zeigte, lässt die Empfindlichkeit dieser Messdaten auch die Beobachtung regionaler CO2-Konzentrationsmuster zu.
Kohlendioxid ist das wichtigste vom Menschen verursachte Treibhausgas und trägt am stärksten zum weltweiten Klimawandel bei. Die Hauptquelle von CO2 ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe, also von Öl, Kohle und Gas, zum Beispiel durch Verkehr, Industrie oder im Haushalt.
CO2-Detektiv im Weltraum
SCIAMACHY ist das erste und derzeit weltweit einzige Satelliteninstrument überhaupt, welches diese Messungen durchführt. Seit dem Jahre 2002 befindet es sich an Bord des Satelliten ENVISAT in der Erdumlaufbahn und liefert Informationen über den Zustand der Erde. Es wird erwartet, dass SCIAMACHY noch deutlich über das Jahr 2010 hinaus wertvolle Messdaten liefern wird.
Das Satelliteninstrument SCIAMACHY misst die von Erdboden und Atmosphäre zurück gestreute Sonnenstrahlung. Aus diesen Messungen lassen sich die atmosphärischen Konzentrationen einer Vielzahl von Spurengasen bestimmen, die für die Luftqualität, den Treibhauseffekt und die Ozonchemie wichtig sind. Die Projektleitung haben das DLR und die Niederländische Raumfahrtagentur (NIVR) inne. Die wissenschaftliche Leitung des Projektes liegt beim Institut für Umweltphysik der Universität Bremen.
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)/Universität Bremen, 19.03.2008 – DLO)
