Satellitendaten spielen zentrale Rolle in UN-Klimastudie
Der international maßgebliche Bericht zum Klimawandel, der voraussichtlich Warnungen vor einem globalen Anstieg des Meeresspiegels und der Temperaturen ausspricht, wird morgen in Paris veröffentlicht. Die Erdbeobachtung aus dem Weltall ist Wissenschaftlern eine Hilfe von unschätzbarem Wert, wenn es darum geht, unser Verständnis der Klimaveränderung zu vertiefen und ihren Fortschritt in Modellen darzustellen.
Der Bericht „Climate Change 2007“ enthält die Ergebnisse der sechsjährigen Arbeit von 2500 wissenschaftlichen Experten aus 130 Ländern, die den Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) bilden. Die im Bericht enthaltenen Aussagen über die zukünftige globale Erwärmung basieren auf 19 Computermodellen und sind als Kurzfassung für politische Entscheidungsträger zu verstehen.
Zahlreiche Wissenschaftler und Entscheidungsträger sind sich darüber einig, dass der Klimawandel heute die größte Herausforderung für unseren Planeten darstellt. Ein besseres Verständnis des Phänomens der globalen Erwärmung setzt komplexe Modelle des Erdsystems einschließlich der Atmosphäre, Ozeane, Biosphäre und der mit Eis bedeckten Oberfläche der Erde (Kryosphäre) voraus.
Ihre Fähigkeit, globale Daten zum Erdsystem zu liefern, macht Satelliten zu einem besonders nützlichen Instrument für die Erforschung des Klimawandels und die Prüfung und Auswertung der Qualität verschiedener Klimamodelle. Darüber hinaus können Forscher anhand von einheitlichen, über einen langen Zeitraum erhobenen Erdbeobachtungsdatensätzen bedeutende Trends und Muster im Klima erkennen. Für diese wichtige Datenkontinuität sorgt der ESA-Satellit Envisat. Der größte Umweltsatellit der Welt setzt die Datenlieferung an Wissenschaftler fort, die in den frühen 90er Jahren mit den Vorgängersatelliten ERS-1, dem ersten, 1991 gestarteten Beobachtungssatelliten der ESA, und ERS-2 begonnen wurde.
In Form von Messwerten über die Höhe der Meeresoberfläche liefert ein Radarhöhenmesser im Weltall wertvolle Informationen über den Zustand der Meere. Die mit den Radarhöhenmessern an Bord von Envisat und ERS erfassten Daten zeigen, dass der Meeresspiegel seit den frühen 90er Jahren um drei Millimeter pro Jahr angestiegen ist.
Weitere Hinweise auf die Erderwärmung finden sich im Abschmelzen des polaren Meereises und der Eiskappen. Häufig stellen Satelliten die einzige Möglichkeit dar, die entlegenen, dunklen und wolkenverhangenen Polarregionen zu untersuchen. Dank eines Instruments namens ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar), das durch Wolkendecken und Dunkelheit blickt, kann Envisat qualitativ hochwertige Aufnahmen der grönländischen und antarktischen Eisdecken erzeugen.
Die Wissenschaftler Eric Rignot vom kalifornischen Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA und Pannir Kanagaratnam von der Universität Kansas stützten sich auf Daten von den ESA-Satelliten ERS-1, ERS-2 und Envisat sowie dem kanadischen Radarsat-1 und entdeckten 2006, dass die Gletscher Grönlands doppelt so schnell abschmelzen wie zuvor angenommen. Derart hohe Schmelzgeschwindigkeiten waren in den vorherigen Klimawandelsimulationen nicht berücksichtigt worden. Auch dies zeigt die zentrale Rolle der Erdbeobachtung bei der Vertiefung unserer Kenntnisse über den Klimawandel und der Verbesserung von Klimamodellen.
„Satelliten haben unser Verständnis der Entwicklung von Eisdecken in einem wärmeren Klima um einiges vorangebracht. Insbesondere haben sie große Veränderungen in polaren Regionen wie Grönland und der Antarktis dokumentiert, die auf die Klimaerwärmung über den unzugänglichsten Gebieten der Erde zurückzuführen sind“, sagte Rignot.
Satelliten sind hilfreich beim Erstellen von Szenarien des Treibhausgasausstoßes, beispielsweise der Emissionen von Methan, dem zweitwichtigsten Treibhausgas nach Kohlendioxid. Mithilfe des Instruments SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) an Bord von Envisat konnten Forscher an der Universität Heidelberg im Jahr 2005 erhöhte Methankonzentrationen bestätigen, die hauptsächlich durch Menschen verursacht wurden.
Außerdem verhelfen Satelliten der Wissenschaft zu einem tieferen Einblick in den Kohlenstoffkreislauf, indem sie Messwerte für einige der als Eingangsgrößen für Kohlenstoffzyklusmodelle benötigten Variablen liefern. Dazu gehören tägliche Messungen der Albedo (von der Erde zurückgestrahlter Sonnenlichtanteil), Daten über Brände sowie die Erfassung von Veränderungen in Landnutzung und Forstwirtschaft.
