ENVISAT
Europas Kohlendioxidsünder enttarnt
Redaktion / Pressemitteilung des DLR
astronews.com
18. März 2008

Leicht ist es nicht, aus dem Weltall lokale Unterschiede in der Kohlendioxidkonzentration der Atmosphäre nachzuweisen. Trotzdem ist es Bremer Wissenschaftlern nun gelungen, aus Daten des Instrumentes SCIAMACHY an Bord des europäischen Umweltsatelliten Envisat entsprechende Werte zu bestimmen. Die höchste Kohlendioxidkonzentration findet sich danach zwischen Amsterdam und Frankfurt.

Erhöhte Konzentration des Treibhausgases Kohlendioxid über Europa. Gemessen mit SCIAMACHY, einem Instrument auf Envisat. Bild: Universität Bremen [Größere Gesamtansicht]

Umweltforschern der Universität Bremen ist es erstmals gelungen, mittels Satellitenmessungen erhöhte regionale Konzentrationen des Treibhausgases Kohlendioxid (CO₂) nachzuweisen, die vom Menschen verursacht wurden. Sie verwendeten dazu Daten des unter der Federführung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) gebauten Instrumentes SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography) auf dem von der Europäischen Weltraumorganisation ESA betriebenen Umweltsatelliten ENVISAT.

Die Ergebnisse der Bremer Umweltforscher wurden heute in der Fachzeitschrift Atmospheric Chemistry and Physics Discussion veröffentlicht. Demnach befinden sich die höchsten Konzentrationen des Treibhausgases CO₂ über Europas Hauptballungsgebiet, welches sich von Amsterdam bis etwa Frankfurt erstreckt. Die Untersuchung basiert auf der Auswertung von Satellitendaten, die innerhalb von drei Jahren gesammelt wurden.

"Die Interpretation dieser Daten ist nicht einfach, da es keine exakte Zuordnung zwischen lokalen Kohlendioxid-Emissionen und gemessener lokaler Erhöhung der atmosphärischen CO₂-Konzentration gibt", so Dr. Michael Buchwitz vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen, der zusammen mit Kollegen die Auswertung der Satellitendaten vorgenommen hat. "Dies liegt im Wesentlichen daran, dass CO₂ aufgrund seiner langen Lebensdauer weit transportiert wird und die Satellitenmessungen nicht lückenlos sind."

Ein weiter Grund für die erschwerte Zuordnung von Kohlendioxid-Quelle und -Konzentration liegt darin, dass bereits sehr viel CO₂  in der Luft enthalten ist, global etwa 3.000 Milliarden Tonnen. Selbst eine starke Quelle führt daher nur zu einer kleinen regionalen Erhöhung gegenüber der großen Hintergrundkonzentration. Außerdem werden die vom Menschen verursachten Emissionen von starken jahreszeitlichen Schwankungen der atmosphärischen CO₂-Konzentration überlagert.

Seit Jahrzehnten beobachten Umweltforscher in bodennahen Messungen einen kontinuierlichen Anstieg des CO₂, hauptsächlich verursacht durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, überlagert von starken jahreszeitlichen Schwankungen. "Beides können wir seit Kurzem auch klar in unseren Satellitendaten erkennen", so Buchwitz.

Um global die Verteilung der Kohlendioxid-Konzentrationen vom Weltraum aus bestimmen zu können, entwickeln die Bremer Umweltforscher unter anderem im Auftrag des DLR physikalisch-mathematische Methoden, mit denen die Daten von SCIAMACHY ausgewertet wurden. Wie sich nun zeigte, lässt die Empfindlichkeit dieser Messdaten auch die Beobachtung regionaler CO₂-Konzentrationsmuster zu.

Kohlendioxid ist das wichtigste vom Menschen verursachte Treibhausgas und trägt am stärksten zum weltweiten Klimawandel bei. Die Hauptquelle von CO₂ ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe, also von Öl, Kohle und Gas, zum Beispiel durch Verkehr, Industrie oder im Haushalt. SCIAMACHY ist das erste und derzeit weltweit einzige Satelliteninstrument überhaupt, welches diese Messungen durchführt. Seit dem Jahre 2002 befindet es sich sich an Bord des Satelliten Envisat in der Erdumlaufbahn und liefert Informationen über den Zustand der Erde.

Es wird erwartet, dass SCIAMACHY noch deutlich über das Jahr 2010 hinaus wertvolle Messdaten liefern wird. Das Satelliteninstrument SCIAMACHY misst die von Erdboden und Atmosphäre zurück gestreute Sonnenstrahlung. Aus diesen Messungen lassen sich die atmosphärischen Konzentrationen einer Vielzahl von Spurengasen bestimmen, die für die Luftqualität, den Treibhauseffekt und die Ozonchemie wichtig sind. Die Projektleitung haben das DLR und die Niederländische Raumfahrtagentur (NIVR) inne. Die wissenschaftliche Leitung des Projektes liegt beim Institut für Umweltphysik der Universität Bremen.