Gute und schlechte Nachrichten für die Erdatmosphäre

Während in Europa und Nordamerika von 2003 bis 2011 ein Rückgang an CO2- und Stickoxidemissionen zu verzeichnen war, stiegen die mit dem Wirtschaftswachstum verbundenen Emissionen in Ostasien weiter an, wobei der Ausstoß an Stickoxiden pro ausgestoßener Menge an Kohlendioxid dort rückgängig ist.

Dies ist ein Resultat der zunehmend umweltfreundlicheren Technologien in Ostasien.

Stickoxide entstehen bei Verbrennungsprozessen mit hohen Temperaturen, zum Beispiel bei Treibstoffverbrennungen in Autos oder industriellen Maschinen. Sie tragen maßgeblich zur Verschlechterung der Luftqualität bei und sind eine der Ursachen für Atemwegserkrankungen.

Gleichzeitig setzen diese Quellen große Mengen an Kohlendioxid frei. Wenngleich es nur in sehr hohen Mengen giftig ist, ist es das ausschlaggebendste menschengemachte Treibhausgas, das mitverantwortlich ist für die globale Klimaerwärmung und die damit verbundenen Auswirkungen.

In einer gestern veröffentlichte Studie von Nature Geoscience beriefen sich Studenten der Universität Bremen auf Daten des SCIAMACHY-Instruments an Bord des ESA-Satelliten Envisat, um die Entwicklung der Stickoxid- und Kohlendioxidwerte im Zeitraum von 2003 bis 2011 zu messen. Darüber hinaus werteten Sie auf SCIAMACHY basierende Datenprodukte aus, die im Rahmen des GHG-CCI -Projekts unter der ESA-Initiative zur Überwachung des Klimawandels (CCI, Climate Change Monitoring Initiative) generiert wurden.

„Stickoxid hat eine relativ kurze Lebensdauer von nur wenigen Stunden, während Kohlendioxid Jahrzehnte bestehen bleibt. Stickoxid ist ein hilfreicher Indikator von Kohlendioxid, das kürzlich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe ausgestoßen wurde. SCIAMACHY hat Stickoxid und Kohlendioxid zeitgleich gemessen. Mithilfe einer räumlichen Hochpassfilter-Methode haben wir das anthropogene Kohlendioxid-Signal von überlagernden Signalen isoliert, die durch die Aufnahme und Abgabe von Kohlendioxid durch Pflanzen entstehen.“, erklärt Dr. Maximilian Reuter, Chefautor der Studie.

Studenten der Universität Bremen berufen sich auf Daten von SCIAMACHY

 

Dank dieser Methode konnten die Wissenschaftler leichter erkennen, wo und wann Kohlendioxid ausgestoßen wurde. Zum Beispiel zeigten sich in Europa und Nordamerika während der Wochenenden weniger anthropogene CO2-Emissionen als unter der Woche.

„Dies ist das erste Mal, dass solche Beobachtungen vom Weltall aus angestellt wurden. Die Ergebnisse beweisen, wie präzise die angewandte Methode ist“, sagte Dr. Reuter.

Obwohl Envisats Mission seit 2012 abgeschlossen ist, dienen die Daten, die seine 10 Instrumente über ein Jahrzehnt hinweg gesammelt haben, als Grundlage für Studien zu Atmosphäre, Land, Ozeanen und Eisdecken auf der Erde.

„Leider sind weder die bestehenden noch die für die nahe Zukunft geplanten Satelliten dazu entworfen worden, direkte Beobachtungen von CO2-Missionen von Städten, Kraftwerken, Vulkanen oder anderen wichtigen Emissionsquellen vorzunehmen“, so Michael Buchwitz, Co-Autor der Studie und wissenschaftlicher Leiter von GHG-CCI.

„Erst die vorgeschlagene CarbonSat-Mission wird dies möglich machen.“

CarbonSat ist eine von zwei Kandidaten für den achten Erdbeobachtungssatelliten der ESA.

CarbonSat ist dazu entwickelt worden, Kohlendioxid und Methan mithilfe der einzigartigen spektroskopischen Eigenschaften dieser zwei starken Treibhausgase bei sehr hoher Auflösung abzubilden. Die Mission würde dazu beitragen, atmosphärische CO2- bzw. Methan-Quellen und -Senken besser zu verstehen.