Die NASA nutzt neue Technologien, um die andere Hälfte der Daten zum Klimawandel aufzudecken

Die NASA ist nicht nur die weltweit führende Raumfahrtbehörde, sondern auch ein Kraftpaket für die Forschung im Bereich der Erdwissenschaften - insbesondere, wenn es um das Verständnis des Klimawandels geht. Die Agentur hielt gerade eine Pressekonferenz, in der die Arbeit der Abteilung Erdwissenschaften zur Messung und Beobachtung der Änderungen der Kohlendioxidemissionen detailliert beschrieben wurde. Der große Vorteil ist, dass die Verwaltung einen intensiven neuen Schub unternimmt, um Daten über den Kohlenstoff zu sammeln ist nicht in der Luft.

Etwa 50 Prozent des Kohlendioxids, das von fossilen Brennstoffen abgegeben wird, wird vom Ozean und von der Pflanzenwelt aufgenommen. Das war schon immer so, aber das Delta ist hier der Schlüssel: Kohlenstoffmessungen der Luft und der Atmosphäre können nur die Hälfte der Geschichte erzählen.

"Kohlenstoff ist ein wesentliches Element für das Leben auf der Erde", sagt Michael Freilich, Direktor der Earth Science Division der NASA. Es spielt eine wichtige Rolle als Treibhausgas, um die Umwelt zu stabilisieren und die Erde bewohnbar zu halten. Leider ist die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre von 270 ppm auf über 400 ppm gestiegen. Das Niveau steigt weiterhin jährlich um 2 Teile pro Million. Und damit sind die Durchschnittstemperaturen der Erde um 1,83 Grad Fahrenheit gestiegen. Freilich betonte, dass es für die NASA jetzt ein zentrales Ziel ist, den Kohlenstoffkreislauf besser zu verstehen, und die Weltraumbehörde baut die Satellitentechnologie für drei große Forschungsprojekte auf.

Bei der ersten handelt es sich um Nordatlantik-Aerosole und Meeresökosystemstudien (NAAMES), die sich in erster Linie mit der Untersuchung von Algenblüten und Planktonlebensprozessen im Zusammenhang mit der Kohlenstoffaufnahme aus der Luft befassen.Die Satellitentechnologie hat bereits in den letzten Jahren eine herausragende Rolle gespielt, um zu zeigen, wie die Planktonpopulationen wachsen und schrumpfen und welche Rolle Algenblüten zu viel Kohlendioxid aufnehmen und ihre eigenen Aerosole in die Luft stoßen (was übrigens der Fall ist) kann einige wirklich süße Wolken schaffen).

Zwar waren Satelliten sehr hilfreich, um NAAMES voranzubringen, es ist jedoch kein Ersatz dafür, Forscher auf Schiffen aufs Meer hinauszulaufen, um den Ozean zu studieren. "Viele Leute glauben, dass die NASA sich ausschließlich mit der Erforschung des Weltraums und mit Satelliten befasst", sagt Mike Behrenfeld, Chefermittler der NAAMES-Feldkampagne. "Aber in der Tat gibt es viel Bodenarbeit."

Das zweite große Projekt umfasst die Untersuchung der Vegetation des Bodens durch Satelliten-LIDAR - eine Fernerkundungstechnologie, die reflektiertes Licht aus der Ferne analysiert. Dies wurde in erster Linie verwendet, um zu untersuchen, wie dichte Wälder in ländlichen Teilen der Welt dazu beitragen können, die Kohlendioxidemissionen zu kontrollieren. Aktuelle LIDAR-Satelliten haben einige nützliche Daten gesammelt, aber "Die NASA ist daran interessiert, diese Technologie zu vergrößern", sagt George Hurtt, Leiter des Kohlenstoff-Überwachungssystems der NASA. In Kürze wird die NASA die Welt in LIDAR einführen. GEDI wird das weltweit erste hochauflösende Satelliteninstrument zur Untersuchung von Ökosystemen mit dichter Vegetation sein, wenn es 2018 auf der Internationalen Raumstation ISS installiert wird.

Schließlich gibt es das Orbiting Carbon Observatory-2, den ersten Satelliten der NASA, der das Kohlendioxid direkt aus dem Weltraum messen soll. OCO-2 verfügt inzwischen über etwas mehr als ein Jahr Daten und konnte die globalen Kohlendioxidmuster, die das ganze Jahr über saisonalen Ereignissen wie Wetteränderungen, Sommerbränden, Stürmen und mehr unterliegen, nachverfolgen.

Annmarie Eldering, stellvertretende Projektwissenschaftlerin für die OCO-2-Mission, betonte, dass der Satellit aufgrund seiner empfindlichen Ausrüstung 100-mal mehr Daten über das globale Kohlendioxid sammeln konnte. "Kohlendioxid ist ein so starkes Wärmeeinfanggas", sagt sie. Die Erfassung selbst kleiner Änderungen kann so viel über das Verhalten des Kohlenstoffkreislaufs in Regionen aufzeigen, die nicht ohne weiteres zugänglich und untersuchbar sind.

Da die globale Erwärmung weltweit immer mehr Probleme verursacht, werden alle diese neuen Daten zur Erstellung von Modellen verwendet, die vorhersagen, wie Kohlendioxid-Trends aussehen werden, ob Maßnahmen der Regierungen der Welt ergriffen werden oder nicht. "Der Kohlenstoffkreislauf ist ziemlich komplex", sagt Freilich. "Es gibt Prozesse, die an Land ablaufen, und es gibt verschiedene Prozesse im Ozean."

Alle beeinflussen Kohlendioxidemissionen auf eine Weise, von der wir noch wenig wissen. Indem wir die andere Hälfte der Kohlenstoffgleichung verstehen, können wir vorhersagen, wie viel (oder weniger) Zeit wir noch brauchen, um uns vor Unheil zu bewahren.