Heidelberger Wissenschaftler messen globale Methanverteilung

Studie des Instituts für Umweltphysik der Universität Heidelberg im Wissenschaftsmagazin Science veröffentlicht – Satellitengestützte Methanmessungen erlauben erstmals global die Identifizierung regionaler Emissionen

Zum ersten Mal in der Geschichte der Satellitenmessungen kann die globale Verteilung atmosphärischen Methans mit hoher Sensitivität zu den bodennahen Luftschichten gemessen werden. Es stellt sich heraus, dass Methanemissionen aus den Tropen wahrscheinlich höher als bislang angenommen sind. Ein Vergleich von satellitengestützten Beobachtungen der globalen Methanverteilung mit simulierten Werten im Zeitraum August bis November 2003 führt zu dieser Vermutung. Generell gibt es sehr gute Übereinstimmungen zwischen den globalen Methanmessungen und simulierten Verteilungen. Als Beispiel seien stark erhöhte Methankonzentrationen aufgrund von Reisanbau und Viehhaltung im Ganges-Tal in Indien sowie Teilen Chinas erwähnt. Die Messungen in diesen Gebieten stimmen sehr gut mit modellierten Werten überein. In weiten Teilen der Tropen gibt es jedoch starke Unterschiede zwischen den Messungen und dem Modell. Die Messungen zeigen konsistent höhere Werte, wobei die genaue Ursache für diese Diskrepanz noch nicht genau geklärt werden kann. Potentielle Ursachen können erhöhte Emissionen aufgrund von Feuchtgebieten, Biomasseverbrennung, Termiten, Wiederkäuern oder einer bislang unbekannten Methanquelle sein.

Die gezeigten Ergebnisse basieren auf einer wissenschaftlichen Studie des Institutes für Umweltphysik der Universität Heidelberg in Kooperation mit dem Königlich Niederländischen Meterorologischen Institut. Die Arbeit, veröffentlicht in Science Express am 17. März 2005, interpretiert globale Methanmessungen des Spektrometers SCIAMACHY, welcher sich als Nutzlast auf dem europäischen Umweltsatelliten ENVISAT befindet. ENVISAT wurde im März 2002 erfolgreich von der Trägerrakete Ariane in die Umlaufbahn gebracht.
Die globalen atmosphärischen Methankonzentrationen wurden aus den Messdaten eines neuartigen Satellitensensors gewonnen. Der Spektrometer SCIAMACHY – SCanning Imaging Absorption SpectroMeter for Atmospheric CHartographY – erlaubt erstmals auch die Detektion von am Erdboden und in der Atmosphäre gestreuten Sonnenlicht im nahinfraroten Spektralbereich. Durch Anwendung der differentiellen optischen Absorptionspektroskopie (DOAS) kann das Vorkommen von atmosphärischem Methan global quantifiziert werden.

Satellitengestützte Fernerkundung dieser Art öffnet eine neue Welt für die globale Detektion von Treibhausgasen und deren Emissionen. Auf kurze Sicht mag dies nur von wissenschaftlichem Interesse sein, aber auf lange Sicht werden diese Art von Messungen auch hochgradig relevant für politische Entscheidungsträger sein. Dies ist besonders im Hinblick auf das Kyoto-Protokoll zu beachten, welches kürzlich in Kraft getreten ist und die Reduzierung von Treibhausgasen fordert.

Nach Kohlenstoffdioxid ist Methan das zweitwichtigste anthropogen produzierte Treibhausgas. Der Großteil heutiger Emissionen ist vom Menschen verursacht. Obwohl die Summe aller Methanquellen relativ genau bestimmt werden kann, verbleiben große Unsicherheiten bei der Bestimmung der Quellstärken individueller Emissionstypen. Sowohl die räumliche Verteilung als auch die Variationen über das Jahr sind nur unlänglich bekannt, und vor allem die natürlichen Quellen sind sehr unsicher bestimmt.