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ENVISAT
Keine guten Nachrichten für die Erdatmosphäre
Redaktion / Pressemitteilung der Universität Bremen
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30. September 2014

Wissenschaftler haben aus Daten des europäischen Umweltsatelliten Envisat die Entwicklung der Kohlendioxidemission im Zeitraum von 2003 bis 2011 rekonstruiert. Der Ausstoß des Treibhausgases hat danach in diesem Zeitraum deutlich zugenommen. Allerdings entdeckten die Forscher auch positive Signale in den Daten.

Envisat

Der europäische Umweltsatellit Envisat war bis 2012 aktiv. Bild: ESA / Denmann production [Großansicht]

Wissenschaftler des Instituts für Umweltphysik (IUP) der Universität Bremen haben jetzt gute und schlechte Neuigkeiten bezüglich der Emissionen und den daraus folgenden atmosphärischen Konzentrationen der wichtigen gasförmigen Stickoxide ("NOx", das Gemisch der beiden giftigen Gase NO2 und NO) und des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO2) veröffentlicht: Während Europa und Nordamerika leicht sinkende Trends zeigen, nehmen im ostasiatischen Raum, hier vor allem in China, die Emissionen weiterhin stark zu.

Doch auch hier gibt es Positives zu berichten: Es werden relativ zu den CO2-Emissionen deutlich weniger Stickoxide emittiert. Dies zeigt, dass in China der Einsatz neuerer und damit sauberer Technologien pro Einheit eingesetzter fossiler Brennstoffe weniger giftige Stickoxide erzeugt. Die Forscher der Universität Bremen zeigen, dass die CO2-Emissionen Ostasiens im Mittel der Jahre 2003 bis 2011 um 9,8 Prozent zunahmen, die Emissionen der Stickoxide jedoch "nur" um 5,8 Prozent - also deutlich weniger im Vergleich zu CO2.

Die starke Zunahme der Emissionen in China ist eng mit dem dortigen Wirtschaftswachstum verbunden. Die giftigen Stickoxide entstehen zum Beispiel bei der Hochtemperatur-Verbrennung in Autos und in der Industrie, also bei Prozessen, die typischerweise auch viel CO2 erzeugen. CO2 ist außer bei sehr hohen Konzentrationen ungiftig, hat jedoch eine starke Klimawirkung. Ein CO2-Konzentrationsanstieg führt zur globalen Erwärmung mit all den erwarteten nachteiligen Konsequenzen.

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Grundlage für die Schlussfolgerungen der Wissenschaftler der Universität Bremen waren Daten des Satelliteninstrumentes SCIAMACHY an Bord des europäischen Umweltsatelliten Envisat. Dieser wurde 2002 in eine Erdumlaufbahn gebracht und lieferte mehr als zehn Jahre lang erfolgreich Daten. Leider brach der Kontakt zu Envisat im April 2012 aus ungeklärter Ursache ab (astronews.com berichtete).

"CO2 und Stickoxide sind Gase, welche gleichzeitig bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen", erläutert Maximilian Reuter vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen. "Beide Gase können vom Satelliteninstrument SCIAMACHY gemessen werden. Die Stickoxide haben eine sehr kurze Lebensdauer (Stunden) im Vergleich zu CO2 (Jahrzehnte) und sind daher ein guter sogenannter Tracer oder Marker, welcher es zusammen mit einer neuentwickelten Filter-Methode erlaubt, das Signal des von uns Menschen emittierten CO2 von Überlagerungen zu trennen, die aus der CO2-Aufnahme und -Abgabe von Pflanzen resultieren."

Dabei erwies sich das neue Analyseverfahren als sehr leistungsfähig: "Mittels dieser neuen Methode sind wir sogar in der Lage, den 'Wochentag-Effekt' des CO2 aus dem Weltraum zu detektieren", so Reuter. "Wir sehen zum Beispiel, dass sich an Wochenenden in Europa und Nordamerika etwas weniger CO2 in der Luft befindet als an Wochentagen. Dies demonstriert die hohe Genauigkeit dieser Methode".

"Leider existiert derzeit und in naher Zukunft kein Satellit, welcher dafür optimiert wurde, direkt die CO2-Emissionen von Städten, Kraftwerken, Vulkanen und anderen wichtigen CO2-Quellen zu messen", bedauert Teammitglied Dr. Michael Buchwitz von der Universität Bremen. Die Umweltphysiker hoffen deshalb auf die von ihnen vorgeschlagenen CarbonSat-Mission (astronews.com berichtete).

"Übergangsweise haben wir für die Studie mit Hilfe bereits existierender Satelliten eine spezielle Methode verwendet, die auf der gleichzeitigen Beobachtung von Stickoxiden basiert. In Zukunft aber muss es möglich sein, wichtige CO2-Quellen direkt aus dem Weltraum zu beobachten, um zum Beispiel für die unabhängige Verifikation der berichteten CO2-Emissionen im Rahmen internationaler Klimavereinbarungen zu sorgen," so Buchwitz.

Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Nature Geoscience.

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Links im WWW
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