Bestimmung von Methan-Emissionen in Zeiten von COVID-19
Kohlenstoffdioxid ist in der Erdatmosphäre reichlich vorhanden und wird deshalb im Allgemeinen mit dem Klimawandel in Verbindung gebracht – dabei ist das Treibhausgas Methan rund 30-mal stärker als Kohlenstoffdioxid. Aufgrund dieser Wichtigkeit haben das kanadische Unternehmen GHGSat und das Sentinel-5P-Team am SRON Netherlands Institute for Space Research während der COVID-19-Pandemie Methan-Hotspots untersucht.
Kohlenstoffdioxid entsteht in der Regel durch die Verbrennung fossiler Energieträger, deren Produktion zu den größten Verursachern von Methan-Emissionen gehört. Laut des letztjährigen Berichts „State of the Global Climate“ der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) betragen die derzeitigen Kohlenstoffdioxid- und Methan-Konzentrationen heute 150 % bzw. 250 % des vorindustriellen Niveaus vor 1750.
Die Überwachung von Methan ist also überaus wichtig. Deshalb arbeiten Forscherteams des SRON und von GHGSat seit Anfang 2019 an der Entdeckung von Methan-Hotspots. Das SRON-Team nutzt Daten des Copernicus-Satelliten Sentinel-5P, um Emissionen weltweit ausfindig zu machen, während das GHGSat-Team die Daten der GHGSat-Satelliten auswertet, um die Emissionen zu quantifizieren und bestimmten Anlagen zuzuordnen.
Im Zuge dieser Kollaboration wurden auch im Jahr 2020 mehrere neue Hotspots entdeckt, zum Beispiel über einem Kohlebergwerk in China. Die Forschenden haben darüber hinaus Methan-Emissionen über dem Permbecken – der größten ölproduzierenden Region in den USA – identifiziert. Sie beobachteten die Konzentrationen im März und April 2020 und verglichen diese mit denen im entsprechenden Vorjahreszeitraum, um herauszufinden, inwieweit sich die Aktivitäten im Zuge der COVID-19-Pandemie auf die Methan-Emissionen auswirken.
Eine erste Auswertung der Daten zeigt, dass die Methan-Konzentrationen im Jahr 2020 erheblich höher waren als 2019. Claus Zehner, ESA-Missionsmanager für Copernicus Sentinel-5P, sagt dazu: „Eine Erklärung für diesen Anstieg könnte sein, dass das Gas, aufgrund der geringeren Nachfrage in Zeiten von COVID-19, verbrannt und entlüftet wird – was zu höheren Methan-Emissionen über diesem Gebiet führt.“
Ilse Aben vom SRON ergänzt: „Wenn man nur die Sentinel-5P-Daten für das Permbecken nutzt, sind diese Ergebnisse allerdings nicht eindeutig, da die Anzahl der Beobachtungen begrenzt ist.“
Die räumliche Verteilung der von Sentinel-5P beobachteten Konzentrationen zeigen sowohl für 2020 als auch für 2019 lokale Anstiege der Methan-Konzentrationen in den Permbecken-Abschnitten in Delaware und Midland. Will man diese Anstiege bestimmten Anlagen zuordnen, braucht man allerdings höherauflösende Messungen, wie die von GHGSat.
Die gemeinsame Analyse der regionalen Methan-Daten von GHGSat und Sentinel-5P wird weiterhin dabei helfen, die Auswirkungen von COVID-19 auf die Emissionen der Erdgasindustrie zu erforschen und zu quantifizieren – und zwar herunter bis auf die Ebene einzelner industrieller Anlagen.
Stephane Germain, CEO von GHGSat, erläutert: „GHGSat arbeitet weiterhin eng mit der ESA und dem wissenschaftlichen SRON-Team für Sentinel-5P zusammen. Damit bringen wir die wissenschaftliche Verwendung von Satellitenmessdaten der Treibhausgase in der Atmosphäre voran und stellen industriellen Betreiberinnen und Betreibern gleichzeitig praktische Informationen zur Verfügung, damit diese die Emissionen ihrer Anlagen gezielt reduzieren können. Die nächsten GHGSat-Satelliten, die im Juni und Dezember 2020 ins All starten sollen, werden unser kollektives Verständnis zu industriellen Emissionen auf der ganzen Welt noch weiter verbessern.“
Eric Laliberté, Director General Utilization bei der kanadischen Raumfahrtbehörde Canadian Space Agency (CSA), sagt: „Die Canadian Space Agency hat sich der Entwicklung von Weltraumtechnologien und der Unterstützung innovativer Missionen verschrieben, die dabei helfen, den Klimawandel besser zu verstehen und diesem entgegenzuwirken. Die von GHGSat erzielten Ergebnisse haben bereits erste Auswirkungen und wir freuen uns sehr, die Zusammenarbeit mit GHGSat und der ESA fortzuführen – um die Treibhausgasemissionen auf der ganzen Welt besser zu verstehen.“
Claus Zehner fügt hinzu: „Um die GHGSat-Messdaten noch besser wissenschaftlich nutzen zu können, hat die ESA gemeinsam mit der Canadian Space Agency und GHGSat ein sogenanntes Announcement of Opportunity, also eine Ausschreibung, organisiert. In diesem Rahmen sollen der Wissenschaftsgemeinde etwa 5 % der Messkapazitäten des nächsten kommerziellen Satelliten GHGSat-C1, der auch Iris-Satellit genannt wird, zur Verfügung gestellt werden.“
Der Copernicus-Satellit Sentinel-5P kann mit seinem hochmodernen Instrument Tropomi auch andere Schadstoffe messen, zum Beispiel Stickoxide, Kohlenstoffmonoxid, Schwefeldioxid und Aerosole – die alle unsere Luftqualität beeinträchtigen.
Über die Sentinel-Satelliten des Copernicus-Programms
Die Sentinel-Satelliten sind eine Flotte von Systemen in Eigentümerschaft der EU. Sie liefern eine Fülle von Daten und Bildern, die das Herzstück des EU-Umweltprogramms Copernicus darstellen. Die Europäische Kommission leitet und koordiniert das Programm, das darauf abzielt, das Umweltmanagement zu verbessern und so unser aller Leben zu schützen. Die ESA ist für die Raumfahrtkomponente des Programms verantwortlich und entwickelt in diesem Rahmen im Auftrag der Europäischen Union die Sentinel-Satelliten und stellt sicher, dass die von ihnen gesammelten Daten für die Copernicus-Dienstleistungen zur Verfügung stehen. Der Betrieb der Sentinel-Satelliten wurde der ESA und EUMETSAT übertragen.
