SCIAMACHY-Daten zeigen Schadstoffgas-Entwicklung in Südost-Asien

Die Anstrengungen beim Umweltschutz im ostasiatischen Raum geben leichten Anlass zur Hoffnung: Während die Emissionen des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO2) in der Region weiterhin stark zunehmen, hat sich der Ausstoß von giftigen Stickoxidgasen im Vergleich dazu weniger stark erhöht.

Dies belegt eine aktuelle Studie von Wissenschaftlern des Instituts für Umweltphysik (IUP) der Universität Bremen. Grundlage für die Untersuchung sind Daten des Satelliteninstruments SCIAMACHY. Die Auswertung der Satellitendaten ergab, dass der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid im ostasiatischen Raum in den Jahren 2003 bis 2011 um 9,8 Prozent pro Jahr angestiegen ist. Diese starke Zunahme der Emissionen wird vor allem durch das Wirtschaftswachstum in China verursacht.

Methode erlaubt Unterscheidung vom natürlichen CO2-Kreislauf

Doch es gibt auch Anlass zur Hoffnung: Die Stickoxide stiegen in diesem 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.

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

Abgeleitet wurden die Ergebnisse der Studie aus Daten des Satelliteninstruments SCIAMACHY. 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. Dieses Satelliteninstrument, das sich auf dem Umweltsatelliten ENVISAT der Europäischen Weltraumorganisation ESA befand, hat bis zum Ausfall von ENVISAT am 08. April 2012 die von der Atmosphäre zurückgestreute Sonnenstrahlung analysiert und konnte die Konzentration von CO2 und Stickoxiden zeitgleich messen.

Da Lange unterbrechungsfreie Zeitreihen gerade für die Klimaforschung unverzichtbar sind, werden die SCIAMACHY Treibhausgas-Zeitreihen derzeit mit den Daten des japanischen GOSAT-Satelliten fortgesetzt. 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.