Unterschätzte Klimafaktoren: Bodenfeuchte und Salzgehalt der Meere
Mit SMOS rücken zwei bislang unterschätzte Klimafaktoren ins Visier der Forschung: der Wassergehalt des Bodens (Bodenfeuchte) und der Oberflächensalzgehalt der Meere. Obwohl zwischen den beiden Faktoren kein direkter Zusammenhang zu bestehen scheint, stellen beide Schlüsselgrößen dar, die unmittelbar mit dem globalen Wasserkreislauf verbunden sind. Beide hängen vom Niederschlag und der Verdunstung über dem Meer oder dem Land ab. Veränderungen der beiden Größen widerspiegeln einen veränderten Wasseraustausch zwischen den Ozeanen, Landflächen und der Atmosphäre.
Genaue globale Daten von Bodenfeuchte und Salzgehalt sind daher von extremer Wichtigkeit, um bessere Wetter- und Klimaprognosen zu ermöglichen, aber auch um Verbesserungen in der Vorhersagefähigkeit des komplexen Ökosystems Erde zu erreichen.
Die Bodenfeuchte: Eine komplexe Variable
Was sich einfach anhört – Messung der Bodenfeuchte und des Salzgehaltes – ist ziemlich kompliziert: Allein die Bodenfeuchte ist – neben jahreszeitlichen und tageszeitlichen Veränderungen – abhängig von diversen Faktoren, wie dem Bodentyp, dem Humusgehalt, dem Niederschlag, der Vegetation, der Höhenlage, der Sonneneinstrahlung, der Bewölkung, der Boden- und Lufttemperatur, der Verdunstung und den Windverhältnissen.
Der Humus wiederum hat nicht nur einen entscheidenden Einfluss auf die Speicherung von Nährstoffen und Wasser (Bodenfeuchte!), sondern spielt auch eine zentrale Rolle im globalen Kreislauf des Kohlenstoffs. Rund vier Fünftel der weltweiten Kohlenstoffmengen, die am aktiven Kohlenstoffkreislauf in der Biosphäre beteiligt sind, werden in Böden gebunden, nur etwa 19 Prozent im Pflanzenreich. Darüber hinaus sind Bodenfeuchte und Bodentemperatur wichtige Indikatoren für mikrobielle Aktivitäten im Boden. Deren Abbau- und Umwandlungsprozesse führen zur Erzeugung von klimarelevanten Spurengasen (Kohlendioxid, Methan, und Lachgas), die in die Atmosphäre gelangen.
Allein diese Aufzählung zeigt, dass es aufgrund der zeitlich und räumlich hohen Variabilität der Bodenfeuchte bislang nur wenige präzise und zudem regional begrenzte Messungen dieser Größe gibt. Gleichzeitig wird deutlich, dass einzig die satellitengestützte Fernerkundung der Erde eine derartige variable Schlüsselgröße stets unter den gleichen Bedingungen global, flächendeckend, schnell, hochauflösend und exakt erfassen kann und damit Werte generiert, die miteinander vergleichbar sind.
Die erwarteten Datenreihen zur Bodenfeuchtigkeit werden erstmals gesicherte hydrologische Studien zum globalen Wasserhaushalt der Landflächen ermöglichen.
Der Oberflächensalzgehalt der Meere
Die Daten zum Salzgehalt der Ozeane sind für ein besseres Verständnis der Strömungsmuster in den Weltmeeren notwendig. Im Meerwasser sind durchschnittlich 35 Gramm Salz in 1 Liter Wasser gelöst, wobei die Werte zwischen 5 und 38 Gramm schwanken können.
Niedrigere Salzgehalte treten in Äquatornähe aufgrund der hohen Niederschläge auf, sowie in den höheren Breiten durch schmelzendes Eis und Schneefall. Hohe Salzgehalte findet man hingegen in den Subtropen, wo die Verdunstung den Niederschlag überschreitet.
