Neuer Blick auf das irdische CO2

Wabern in der Gashülle der Erde: Wie verteilt sich das Kohlendioxid in unserer Atmosphäre? Eine Antwort auf diese Frage liefert eine ganz neue Art der Visualisierung. Klimaforscher der NASA entwickelten sie auf Basis von Daten des Messsatelliten „Orbiting Carbon Observatory-2“ und einem Atmosphärenmodell. Die Visualisierung zeigt detaillierter als bisher, wie sich das CO2 im Jahresverlauf ändert – und in welchen Regionen dies geschieht.

Dass die Werte des atmosphärischen CO2 immer weiter ansteigen, ist hinlänglich bekannt. Seit diesem Jahr sind Werte von 400 parts per million (ppm) für unsere Gashülle das „neue Normal“. Das Seltsame dabei: Obwohl die anthropogenen Emissionen seit drei Jahren stagnieren, gelangt dennoch immer mehr von diesem Treibhausgas in die Luft. Der Grund sind Beiträge anderer Akteure im Kohlenstoffkreislauf, darunter die Ozeane und die Biosphäre.

Satellit liefert neue Einblicke

Bisher war es schwer, die genauen Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozeanen und Landflächen zu erfassen. Denn die CO2-Messungen beruhen größtenteils auf über die Welt verteilten Messstationen, die immer nur einen punktuellen Ausschnitt des Geschehens zeigen. Welche Landschaften oder Meeresgebiete wann wieviel CO2 abgeben oder aufnehmen, war daher nur grob feststellbar.

Jetzt jedoch bieten Daten des Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) neue Einblicke. Denn dieser Satellit ist explizit dafür ausgelegt, bei seinen Überflügen die CO2-Werte der Atmosphäre unter ihm ständig zu messen. „Seit September 2014 hat OCO-2 fast 100.000 CO2-Messwerte pro Tag und über den gesamten Globus verteilt geliefert“, berichtet David Crisp vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA.

Wo strömt das CO2 hin?

Mit Hilfe dieser Messdaten, eines Klima-Atmosphärenmodells und der Leistung eines Supercomputers haben NASA-Forscher nun eine neue Visualisierung des CO2-Verhaltens in unserer Atmosphäre erstellt. Sie zeigt erstmals nicht nur, wo sich wann auf dem Globus wieviel von dem Gas befindet, sondern auch, in welcher Höhe sich das CO2 dabei befindet. Zudem ist die regionale und zeitliche Auflösung besser als in alten Modellen.

Die Visualisierung liefert damit Informationen über das Schicksal des atmosphärischen CO2, die es bisher in diesem Detailreichtum nicht gab, wie die Forscher erklären. Anhand dieser Darstellung lässt sich ermitteln, welche Landflächen und Biotope beispielsweise besonders viel CO2 absorbieren oder wie Wettermuster die Verteilung des Treibhausgases beeinflussen.

„Wir haben einige Jahre gebraucht, um das alles zusammenzufügen“, sagt Steven Pawson vom Goddard Space Flight Center der NASA. „Der Detailreichtum in diesem Datensatz gibt uns Zuversicht, dass unsere Modelle und Beobachtungen allmählich ein kohärentes Bild des irdischen Kohlenstoffkreislaufs liefern.“

(NASA/JPL, 15.12.2016 – NPO)