Neue Klimastudie belegt Erfolg von Umwelt-Bemühungen – Satellitenmessungen liefern genaue Analyse der Stickoxid- und CO2-Verteilung
Die Ergebnisse der Umweltschutz-Bemühungen im ostasiatischen Raum geben leichten Anlass zur Hoffnung: Während die CO2-Emissionen dort weiter stark zunehmen, stieg der Ausstoß von giftigen Stickoxidgasen vergleichsweise gering. Dies belegt eine Studie des Instituts für Umweltphysik (IUP) der Universität Bremen, die am 28.09.2014 in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ veröffentlicht wurde. Grundlage für die Untersuchung sind Daten des Satelliteninstruments SCIAMACHY, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gefördert wurde. Die Auswertung der Satellitendaten ergab, dass der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid im ostasiatischen Raum zwischen 2003 und 2011 um 9,8 Prozent pro Jahr angestiegen ist. Diese starke Zunahme der Emissionen verursachte vor allem das Wirtschaftswachstum in China.
Grafik: © Maximilian Reuter/Institut für Umweltphysik, Universität Bremen
Doch es gibt auch Anlass zur Hoffnung: Die Stickoxide stiegen im gleichen Zeitraum „nur“ um 5,8 Prozent pro Jahr an. Diese giftigen Gase entstehen zum Beispiel bei der Hochtemperatur-Verbrennung in Autos und in der Industrie, also bei Prozessen, die typischerweise auch viel CO2 freisetzen. Der im Vergleich zum CO2 deutlich geringere Stickoxid-Anstieg zeigt also, dass in China der Einsatz neuerer und damit sauberer Technologien pro Einheit eingesetzter fossiler Brennstoffe weniger Stickoxide erzeugt. In Nordamerika und Europa sind die Emissionen währenddessen weiterhin rückläufig: Die Konzentration an Stickoxiden sank um 2,7 Prozent und die des CO2 um 1,3 Prozent pro Jahr.
Studie bestätigt den „Wochentag-Effekt“ von CO2
Für ihre Untersuchungen arbeiteten die Wissenschaftler mit einer von ihnen entwickelten neuen Filter-Methode. Sie ermöglicht es, das Signal des von Menschen verursachten CO2-Ausstoßes von der CO2-Aufnahme und -Abgabe zu unterscheiden, die von Pflanzen herrührt. „Mittels dieser neuen Methode sind wir sogar in der Lage, vom Weltraum aus festzustellen, dass in Europa und Nordamerika an Wochenenden weniger CO2 emittiert wird als in der Woche. Dies war bisher nicht möglich und demonstriert die hohe Genauigkeit dieser Methode“, erläutert Hauptautor Maximilian Reuter.
Satelliten ermöglichen globales Umweltmonitoring aus dem All
Abgeleitet wurden die Ergebnisse der Studie aus Daten des Satelliteninstruments SCIAMACHY. Dieses Instrument, das sich auf dem Umweltsatelliten ENVISAT der Europäischen Weltraumorganisation ESA befand, konnte die Konzentration von CO2 und Stickoxiden zeitgleich messen. Entwickelt wurde SCIAMACHY unter Federführung des DLR Raumfahrtmanagements und der niederländischen Raumfahrtorganisation Netherlands Space Office (NSO), unterstützt durch das Belgische Institut für Weltraum-Aeronomie (BIRA-IASB). ENVISAT wurde 2002 in die Umlaufbahn gebracht und lieferte mehr als zehn Jahre lang erfolgreich Daten.
Bislang gibt es keinen direkten Nachfolger von SCIAMACHY im All. Umweltmonitoring für Landoberflächen, Binnengewässer, Meere sowie von Spurengasen und Feinstaub in der Atmosphäre leisten derzeit und in der näheren Zukunft Satelliten aus dem Earth-Explorer-Programm der ESA sowie des Copernicus-Programms von ESA und EU. Direkte Messungen von CO2-Emissionen aus Städten, Kraftwerken, Vulkanen und anderen wichtigen CO2-Quellen werden allerdings erst zukünftig wieder möglich sein, etwa mit der CarbonSat-Mission, zu welcher derzeit eine Machbarkeitsstudie bei der ESA durchgeführt wird. CarbonSat wäre auch eine gute Ergänzung zur deutsch-französischen Klimamission MERLIN, die das Treibhausgas Methan in der Erdatmosphäre beobachten soll.
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