Nr. 434 / 23. Dezember 2014 SC

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 jetzt 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“.

Europa muss weiterhin CO2-Emissionen reduzieren

Dr. Michael Buchwitz, Koautor der Studie und ebenfalls Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umweltphysik der Uni Bremen, 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.“

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 Michael Buchwitz.

Weitere Informationen:

Universität Bremen
Fachbereich Physik / Elektrotechnik
Institut für Umweltphysik
Dr. Maximilian Reuter
Tel. 0421-218-62085
E-Mail: mreuterprotect me ?!iup.physik.uni-bremenprotect me ?!.de

Dr. Michael Buchwitz
Tel. 0421-218-62086
E-Mail: buchwitzprotect me ?!uni-bremenprotect me ?!.de  

Reuter et al., Satellite-inferred European carbon sink larger than expected, Atmos. Chem. Phys., 2014. Link: http://www.atmos-chem-phys.net/14/13739/2014/acp-14-13739-2014.html