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Europas Vegetation nimmt mehr CO2 auf als erwartet

Satellitendaten zeigen eine große europäische Kohlenstoffsenke


Wälder sind die größten natürlichen Kohlenstoffsenken der Erde. Rund 40% der EU sind von Wald bedeckt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(12.1.2015) Europas Vegetation entzieht der Atmosphäre mehr Kohlendioxid als bisher angenommen. Das ist die Kernaussage einer Studie von Umweltphysikern der Universität Bremen. In Kooperation mit nationalen und internationalen Partnern, darunter auch das Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, haben sie CO2-Daten von zwei Satelliteninstrumenten ausgewertet. Ihre Forschungsergebnisse über die europäische Kohlenstoffsenke sind kürzlich im international renommierten Journal Atmospheric Chemistry and Physics unter der Überschrift „Satellite-inferred European carbon sink larger than expected“ erschienen.

Das Wissenschaftlerteam analysierte acht Jahre umfassende Messungen des SCIAMACHY-Instruments an Bord des (inzwischen aufgegeben) europäischen Umweltsatelliten ENVISAT und ein Jahr Daten des japanischen Satelliten GOSAT. Mithilfe einer neu entwickelten Analysemethode konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die europäische Biosphäre etwa 0,6 Mrd. Tonnen Kohlenstoff mehr aufnimmt als bisher zum Beispiel vom IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) angenommen wurde.

 

Die europäische Kohlenstoffsenke

Der Hauptautor der Studie, Dr. Maximilian Reuter, erklärt: „Die Existenz einer großen natürlichen Kohlenstoffsenke in mittleren bis hohen Breiten der nördlichen Hemisphäre ist wissenschaftlich unumstritten. Ohne sie wären die atmosphärischen CO2-Konzentrationen und die damit verbundene Erderwärmung heute deutlich größer. Es ist allerdings unklar, wo exakt die Senke ist. Bekannt ist lediglich, dass die außertropischen Landmassen der nördlichen Hemisphäre einen Großteil der natürlichen Kohlenstoffsenke ausmachen. Trotz jahrzehntelanger Forschung ist jedoch immer noch nicht geklärt, wo genau diese wichtige Kohlenstoffsenke zu finden ist, wie sie sich mit der Zeit verändert und wie ihre Pflanzen auf Klimaänderungen reagieren werden. Deshalb haben wir für unsere Studie möglichst viele der zur Verfügung stehenden Messungen atmosphärischer CO2-Konzentrationen verwendet. Dazu zählen auch relativ neue Satellitenmessungen im nah-infraroten Spektralbereich, die von uns entwickelt und verwendet werden“.

 

Weitere Forschungen notwendig

Die Analyse von Satellitendaten ist anspruchsvoll, da bereits kleine systematische Messfehler zu signifikanten Fehlern der abgeleiteten Kohlenstoffsenke führen können. Das liegt daran, dass die CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre bereits auf einem hohen Niveau sind, so dass auch starke Quellen und Senken nur eine kleine relative Änderung bewirken. Um die Auswertungsergebnisse auf sichere Füße zu stellen, führten die Umweltwissenschaftler eine Vielzahl von Fehleranalysen durch. Dabei wurden zusätzlich zu den europäischen Satelliten-Daten Messungen von japanischen und amerikanischen Kollegen genutzt. „Die unabhängige Entwicklung der fünf verwendeten Datenprodukte macht gemeinsame Fehlerquellen unwahrscheinlich und erhöht so das Vertrauen in die abgeleitete Kohlenstoffsenke“, erklärt Reuter. Um noch mehr vom globalen Kohlenstoffzyklus und ungeklärten Unterschieden in den verschiedenen Datenprodukten zu verstehen, sind weitere Forschungen erforderlich. „Dabei sind Satellitendaten wie zum Beispiel von dem kürzlich von der NASA gestartetem OCO-2 Satelliten und dem sich in der Entwicklung befindenden europäischen CarbonSat unerlässlich“, ergänzt der Koautor der Studie Dr. Michael Buchwitz.

 

Neue Technologien schaffen ein klareres Bild

Der sich seit dem Sommer 2014 auf der Mission befindende OCO-2 Satellit hat die Aufgabe die Kohlenstoffaufnahme und -abgabe der globalen Vegetation zu erfassen, um darauf aufbauend deren Speicherkapazität zu berechnen. Statt jedoch Luftproben zu nehmen und zu analysieren, ist der Satellit mit einer hochauflösenden Spektralkamera ausgestattet, die in der Lage ist, das schwach fluoreszierende Licht zu erfassen, welches von dem grünen Pflanzenfarbstoff Chlorophyll unter Sonneneinstrahlung abgegeben wird.
Während Luftproben zwar eine genaue und punktuelle Analyse der Luft ermöglichen, erlaubt dieses Verfahren eine weitaus größere, räumliche Abdeckung und kontinuierliche Beobachtung. Die Forscher erhoffen sich daher auch, die Entwicklung und Veränderungen der Photosyntheseaktivität unter dem Einfluss des Klimas und des Klimawandels genauer zu untersuchen.

 

Europa muss weiterhin CO2-Emissionen reduzieren

Sowohl die Studie der Bremer Forscher als auch die Ergebnisse des Forschungssatelliten OCO-2 deuten an, dass heutige Klimamodelle und -prognosen angepasst und ergänzt werden müssen. Dies würde sich wiederum auch auf die Diskussion über die Strategien und Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgas-Konzentration auswirken. Dr. Buchwitz, weist ausdrücklich darauf hin, dass „unsere Ergebnisse definitiv nicht den Schluss zulassen, dass Europa weniger Anstrengungen unternehmen muss, seine CO2-Emissionen zu reduzieren. Da CO2 langlebig und gut durchmischt ist, handelt es sich um ein globales Problem, und wir wissen nicht, wie lange die Natur uns noch den Gefallen tun wird, einen großen Teil des vom Menschen emittierten CO2 zu binden.“


(Quellen: Universität Bremen u. Pflanzenforschung.de)

 

Publikationen:
Reuter, M. et al. (2014): Satellite-inferred European carbon sink larger than expected. In: Atmospheric Chemistry and Physics, 14, (22. Dezember 2014), doi:10.5194/acp-14-13739-2014


Hand, E. (2014): Carbon-mapping satellite will monitor plants‘ faint glow. In: Science, Vol. 344 (6189), (13. Juni 2014), doi: 10.1126/science.344.6189.1211

 

Titelbild: Wälder sind die größten natürlichen Kohlenstoffsenken der Erde. Rund 40% der EU sind von Wald bedeckt. Foto: pixabay.com / CC0 1.0

 


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