Quelle: ESA/Applications/ObservingTheEarth/Copernicus/Sentinel-6, 17. November 2025

Wie sein Vorgänger Sentinel-6 Michael Freilich verfügt auch Sentinel-6B über die neueste Radarmessungstechnologie, um die seit Anfang der 1990er Jahre begonnenen Aufzeichnungen der Meeresoberflächenhöhe weiter auszubauen. Diese Messungen helfen Wissenschaftlern, den Anstieg des Meeresspiegels zu verstehen – wichtige Informationen für die Gestaltung der Klimapolitik und den Schutz von Millionen von Menschen, die in Küstengebieten auf der ganzen Welt leben.

Sentinel-6B startete heute, am 17. November, um 06:21 Uhr MEZ an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien. Der Satellit wurde knapp eine Stunde nach dem Start in die Umlaufbahn gebracht, und um 07:54 Uhr MEZ empfing das Europäische Weltraumkontrollzentrum der ESA in Deutschland über die Bodenstation Inuvik in Kanada das wichtige Signal, das anzeigt, dass Sentinel-6B funktionsfähig ist.

Sentinel-6B soll das Erbe von Sentinel-6 Michael Freilich fortsetzen, der im November 2020 gestartet wurde. Die Sentinel-6-Mission dient als weltweit wichtigste Referenzmission für satellitengestützte Messungen der Meeresoberflächenhöhe.
Die kontinuierliche Aufzeichnung von Beobachtungen begann in den frühen 1990er Jahren mit dem französisch-amerikanischen Satelliten Topex-Poseidon und wurde mit der Jason-Serie von Satellitenmissionen fortgesetzt.
Da der Anstieg des Meeresspiegels ganz oben auf der globalen Agenda steht, haben zahlreiche Organisationen daran gearbeitet, Copernicus Sentinel-6 zur Referenzmission mit dem höchsten Standard für die Erweiterung der Aufzeichnungen von Messungen der Meeresoberflächenhöhe zu machen – mit Daten, die präziser sind als je zuvor.

Obwohl Sentinel-6 Teil der Copernicus-Missionen der Europäischen Union ist, ist es das Ergebnis einer außergewöhnlichen internationalen Zusammenarbeit zwischen der Europäischen Kommission, der ESA, der NASA, Eumetsat und der NOAA, mit zusätzlicher Unterstützung durch die französische Weltraumagentur CNES.
Simonetta Cheli, Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme der ESA, sagte: „Die Zusammenarbeit zwischen den Partnern ist für eine Mission wie Sentinel-6 von entscheidender Bedeutung, und mein Dank gilt allen, die an der Entwicklung, dem Start und dem Betrieb dieses außergewöhnlichen Satelliten beteiligt sind, der in die Fußstapfen des ersten Sentinel-6, Michael Freilich, tritt.

„Diese Leistung zeigt, was erreicht werden kann, wenn internationale Behörden und Industrieunternehmen gemeinsam auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiten. Sentinel-6B wird dafür sorgen, dass wir weiterhin die hochpräzisen Daten sammeln können, die wir benötigen, um unser sich wandelndes Klima zu verstehen, unsere Ozeane zu schützen und Entscheidungen zu unterstützen, die Küstengemeinden auf der ganzen Welt schützen.“
Copernicus Sentinel-6 kartiert nicht nur die Höhe der Meeresoberfläche, um langfristige Veränderungen zu verstehen, sondern liefert auch Daten für praktische „operative“ Anwendungen. So misst die Mission beispielsweise die signifikante Wellenhöhe und Windgeschwindigkeit, Daten, die für nahezu Echtzeit-Ozeanvorhersagen verwendet werden.
Tatsächlich liefert die Satellitenaltimetrie die umfassendsten Messungen des Zustands der Ozeane, die derzeit verfügbar sind.
Die Sentinel-6-Satelliten sind mit einem Altimeter ausgestattet, der die Zeit misst, die Radarimpulse benötigen, um zur Erdoberfläche und wieder zurück zum Satelliten zu gelangen. In Kombination mit präzisen Satellitenortungsdaten liefern Altimetriemessungen die Höhe der Meeresoberfläche.

Das Instrumentenpaket der Satelliten umfasst auch ein fortschrittliches Mikrowellenradiometer der NASA. Wasserdampf in der Atmosphäre beeinflusst die Geschwindigkeit der Radarimpulse des Höhenmessers – und damit die Schätzungen der Höhe der Meeresoberfläche.
Das fortschrittliche Mikrowellenradiometer berücksichtigt diesen Wasserdampf, um die Genauigkeit der Messungen zu gewährleisten.
Sentinel-6B wird derzeit von der Missionskontrolle der ESA in Deutschland betreut, wo das Team den Satelliten durch die „Start- und frühe Umlaufbahnphase“ begleitet. Nach Abschluss dieser Phase wird die Kontrolle über den Satelliten an Eumetsat übergeben.

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• Sentinel-6B auf Falcon 9

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Quelle: GFZ 29. Mai 2024.

29. Mai 2024 – Als Ursache für zahlreichere und stärkere Erdbeben sehen die Forschenden den mit dem Klimawandel fortschreitenden Anstieg des Meeresspiegels weltweit, der in der Fachwelt unstrittig ist und jährlich vom Weltklimarat IPCC prognostiziert wird, sowie die zunehmende Stärke von extremen Wetterereignissen wie Stürmen. Beides erhöht den mechanischen Druck im Gefüge tektonischer Platten und führt zu Änderungen in den seismischen Zyklen – mit steigender Erdbebengefahr insbesondere in den Küstenregionen der Welt.

Hintergrund: Entstehung von Erdbeben
Erdbeben entstehen durch das plötzliche, ruckartige Verschieben von Gesteinsmassen im Untergrund. Dabei wird Energie in Form seismischer Wellen freigesetzt, die sich vorher durch die großräumige kontinuierliche Verschiebung und gleichzeitigem Verhaken der Erdplatten über lange Zeiträume aufgestaut hat. Dieser Ladeprozess schreitet solange fort, bis die Festigkeit des Gesteins überschritten wird und das Gestein an irgendeiner Stelle nachgibt, bricht und rutscht. Danach startet der Ladeprozess von neuem und bildet so einen wiederkehrenden Kreislauf von laden und entladen auf sogenannten tektonischen Störungen. Man nennt dies einen seismischen Zyklus. Je nach den geologischen Randbedingungen kann er Jahre, Jahrzehnte oder Jahrhunderte lang sein.

Einfluss des menschengemachten Klimawandels
Durch den menschengemachten Klimawandel und die damit verbundene Erwärmung der Atmosphäre schmilzt das Festlandeis, im Wesentlichen in der Antarktis und auf Grönland. In der Folge steigt weltweit der Meeresspiegel und dieser Prozess beschleunigt sich ständig. Betrug die Rate zwischen 1901 und 1990 noch 1,4 Millimeter pro Jahr, waren es zwischen 1970 und 2015 schon 2,1 und zwischen 2006 und 2015 bis zu 3,6. Gegenüber dem Zeitraum 1986 bis 2000 wird der Meeresspiegel dem IPCC-Bericht 2023 zufolge im Jahr 2100 im Mittel zwischen 0,43 und 0,84 Meter steigen. Bei Abschmelzen allen Landeises sagen Expert:innen langfristig sogar einen Anstieg um etwa 70 Meter voraus. Ob es zu diesem Extrem-Szenario kommen wird, hängt wesentlich von der Einhaltung der Klimaziele und damit der weiteren Emission von Treibhausgasen ab. Fest steht: Auch bei strikter Reduktion werden die oben beschriebenen Effekte noch Jahrhunderte andauern. Hinzu kommt eine wachsende Häufigkeit von Extremwetterereignissen, insbesondere von starken Stürmen.

Steigendes Erdbebenrisiko
Diese Entwicklungen haben auch Auswirkungen auf das Erdbebenrisiko. Denn ein höherer Meeresspiegel bedeutet eine größere Last auf dem Untergrund, die dort zu Drucksteigerungen führt. Das beeinflusst die Erdbebenzyklen an allen von Meerwasser bedeckten und küstennahen Orten der Welt und führt dort zu einem höheren Erdbebenrisiko. Ähnliche Druckänderungen werden auch durch zunehmend stärkere Extremwetterereignisse wie Stürme hervorgerufen.

Prof. Marco Bohnhoff, Leiter der GFZ-Sektion 4.2 „Geomechanik und Wissenschaftliches Bohren“ und Hauptautor der Studie, erläutert: „Bereits Meeresspiegelschwankungen von nur wenigen Dezimetern reichen aus, um Erdbeben auszulösen. Das können wir aus einer Vielzahl von Beobachtungen ableiten, zum einen von menschengemachten, meist harmlosen kleineren Erdbeben, die bei Wasserinjektionen zur Öl-, Gas-, oder Erdwärmeförderung auftreten, aber auch durch Seismizitätsschwankungen, die unter Stauseen und durch Ebbe und Flut verursacht werden.“

Problemregionen: die Küsten der Welt
Die stärkere seismische Gefährdung aufgrund des Klimawandels ist besonders in den Küstenbereichen problematisch. Dort liegen viele kritische Bruchzonen sowie auch Subduktionszonen, bei denen eine Erdplatte unter die die andere taucht. Und dort leben bereits heute 40 Prozent der Weltbevölkerung, zumeist in stark wachsenden Mega-Cities. Bekannte gefährdete Regionen sind zum Beispiel San Francisco und Los Angeles, Istanbul und Tokio-Yokohama, insbesondere aber auch viele wachsende Millionenstädte in Entwicklungsländern. Nicht überall ist die Gefährdungslage gut bekannt, weil die seismischen Zyklen teils länger sind als die Siedlungsgeschichte.

Bohnhoff: „Problematisch ist, dass es weltweit eine große Anzahl von Störungen gibt, die kurz vor dem Ende ihres seismischen Zyklus‘ stehen. Bei diesen reichen dann kleine zusätzliche Spannungen, um quasi die natürliche seismische Uhr vorzustellen und das Gestein bereits früher zum Versagen zu bringen. Dies geschieht durch steigende Meeresspiegel oder auch stärkere Stürme. Nach unseren Berechnungen wird das dann insbesondere küstennahe Bereiche und damit auch Städte und Infrastruktur treffen.“ Allerdings ist heute noch nicht vollständig bekannt, wo überall kritische Störungen liegen.

Dr. Patricia Martínez-Garzón, Arbeitsgruppenleiterin am GFZ und Mitautorin der Studie ergänzt: „Zudem können dann diese Erdbeben auch Sekundäreffekte wie etwa Hangrutschungen und Bodeninstabilitäten durch sogenannte Verflüssigung weicher Böden bewirken und damit die menschengemachten Georisiken zusätzlich verstärken. Diese Thematik klimawandelbedingt auftretender Erdbeben sollte in der nächsten Generation seismischer Gefährdungskarten Berücksichtigung finden.“

Weiterer Forschungsbedarf
Wie sich diese Effekte in den unterschiedlichen Erdbebenzonen der Welt konkret auswirken werden, ist allerdings vielfach noch unzureichend erforscht und von vielfältigen Faktoren abhängig. Dazu gehören die Geometrie der Verwerfungen, die lokalen tektonischen und Druck-Bedingungen sowie die Eigenschaften des Gesteins wie Permeabilität, Festigkeit und Rissausbreitung.

Die Studie macht daher auch Vorschläge zu einer besseren quantitativen Erfassung der zu erwartenden seismischen Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs oder durch Extremwetterereignisse.

Prof. Yehuda Ben-Zion von der University of Southern California in Los Angeles und Ko-Autor der Studie sagt dazu: „Wir planen, gezielt Bereiche starker Abschmelzung etwa auf Grönland oder einzelne Gletscher mikroseismisch zu überwachen, um dann Analogien zur skandinavischen Landmasse ziehen zu können, um die Prognosen zu verbessern.“

In Skandinavien hat der Prozess des Abschmelzens von Landeismassen seit der letzten Eiszeit schon stattgefunden. Dies hat dort auch zu – teils sehr starken – Erdbeben geführt. Allerdings ohne, dass es dort Millionenstädte oder kritische Infrastruktur gab, im Gegensatz zu den in der Zukunft betroffenen, besiedelten Küstenbereichen weltweit.

Ausblick: Menschengemachten Temperaturanstieg mindern und Erdbebenüberwachung und -vorsorge verbessern
Nach Ansicht der Forschenden verstärkt das aus dem menschengemachten Klimawandel resultierende wachsende seismische Risiko, das zu den bereits bekannten direkteren Gefahren und Risiken der globalen Erwärmung hinzukommt, die Notwendigkeit, den anthropogenen globalen Temperaturanstieg zu mindern und in eine verbesserte Erdbebenüberwachung und eine widerstandsfähigere Infrastruktur zu investieren.

Bohnhoff: „Die Klimaauswirkungen auf kaskadierende Erdbebengefahren, einschließlich ausgelöster Erdrutsche, Tsunamis und Verflüssigung, sollten bei der Entwicklung von Plänen zur Minderung des Erdbebenrisikos berücksichtigt werden.“ Dies sei besonders wichtig für Küstenregionen, einschließlich Megastädte und kritischer Infrastrukturen.

Originalpublikation:
Marco Bohnhoff, Patricia Martínez‐Garzón, Yehuda Ben‐Zion; Global Warming Will Increase Earthquake Hazards through Rising Sea Levels and Cascading Effects. Seismological Research Letters2024; doi: 10.1785/0220240100
hhttps://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article-abstract/doi/10.1785/0220240100/644474/Global-Warming-Will-Increase-Earthquake-Hazards

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• Klimawandel

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Quelle: Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung 14. September 2022.

14. September 2022 – Die Arktis hat sich in den vergangenen Jahrzehnten deutlich schneller erwärmt als der Rest der Welt. Mit Folgen für das Meereis. Um zu erfassen, wie dick die Eismassen in der Nordpolarregion sind, nutzen Forschende vor allem Satelliten. Diese Methode stößt im Sommer allerdings an ihre Grenzen, da Schmelzprozesse an der Eisoberseite die Messungen aus dem All erschweren. Ein internationales Team mit Beteiligung des Alfred-Wegener-Instituts hat nun ein Verfahren entwickelt, das erstmals ermöglicht, die Veränderungen der arktischen Meereisdicke für die Jahre 2011 bis 2021 zu bestimmen – auch in den Sommermonaten. Die Daten sind von besonderer Bedeutung für die Schifffahrt in der Arktis und werden die Qualität von Wetter und Eisvorhersagen deutlich verbessern, wie die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature berichten, wo der Beitrag Titelgeschichte ist.

Seit den 1980er Jahren werden Satelliten eingesetzt, um die Dicke des Eises in der Arktis zu messen. Aber die Technik funktioniert nur im arktischen Winter, von Oktober bis April, wenn Eis und Schnee kalt und trocken sind. „In den Sommermonaten werden die Satelliten von Tümpeln aus Schnee und Schmelzwasser geblendet, die sich auf der Meereisoberfläche sammeln“, sagt Jack Landy, Erstautor der Studie vom Fachbereich Physik und Technologie der Universität Tromsø (UiT). „Sie können dann nicht mehr zwischen schmelzendem Eis und Wasser unterscheiden.“ Wissen über die Dicke des Meereises im Sommer sei aber wichtig, um Prognosen für das künftige Wetter und Klima zu erstellen und Sicherheitsrisiken für Projekte und Schifffahrt in der Arktis zu verringern.

Deshalb hat das Forschungsteam unter Leitung von Landy mit Hilfe von künstlicher Intelligenz frühere Daten von Satelliten untersucht, um zu sehen, wann sie Eis und wann sie Ozean registrieren. Mit Hilfe einer Deep-Learning Methode und numerischen Simulationen ist es ihnen erstmals gelungen, aus diesen Daten die Eisdicke auch während der Schmelzphase in den Sommermonaten aus dem Weltall hinreichend genau zu bestimmen. So entstand ein Datensatz, der zum ersten Mal die Dicke des Meereises in der gesamten Arktis und über ein ganzes Jahr hinweg zeigt.

Mit Vergleichsmessungen konnte die Gruppe abschätzen, wie genau die neu entwickelte Methode ist. Ein Großteil dieser Daten stammte aus den IceBird Kampagnen des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Mit den Polarfliegern des AWI sammeln wir Informationen über die Zusammensetzung und die Eigenschaften des arktischen Eises und seine Veränderungen im Laufe der Zeit“, sagt Dr. Thomas Krumpen, Klimawissenschaftler am AWI und Mitautor der Studie. „Die Flugzeugmessungen sind sehr genau und decken große Bereiche ab. Sie eignen sich daher besonders für die Validierung.“

Für ein besseres Verständnis der Prozesse in der Arktis, präzisere Vorhersagen und sichere Schifffahrt
Die neuen Satellitendaten zur Eisdicke im Sommer sollen nun in Meereisvorhersagen eingesetzt werden, um deutlich früher genauere Aussagen über die Eisausdehnung und das Eisvolumen im Sommer treffen zu können. „Mit den ganzjährigen und arktisweiten Daten bekommen wir ganz neue Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean“, so Thomas Krumpen. Auch für die Schifffahrt in der Arktis und für künftige Wetter- und Klimavorhersagen seien die Ergebnisse von großer Bedeutung: „Mit den neuen Satellitendaten sind wir endlich in der Lage, Meereisvorhersagen auf der Grundlage der Eisdicke zu treffen, und zwar nicht nur für den Winter, sondern auch für den Sommer. Das wird die Sicherheitsrisiken für Schiffe und Fischerboote verringern“, sagt Jack Landy. „Wir können vorhersagen, ob an einem bestimmten Ort im September Eis vorhanden sein wird oder nicht, indem wir die Eisdicke im Mai messen.“ Laut Mitautor Professor Michel Tsamados vom University College London können die neuen Daten nicht nur die kurzfristigen Vorhersagen für das Wetter in den mittleren Breiten verbessern, sondern auch die langfristigen Prognosen für das künftige Klima.

Originalpublikation
Jack C. Landy, Geoffrey J. Dawson, Michel Tsamados, et. al.: A year-round satellite sea-ice thickness record from CryoSat-2. Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05058-5,
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05058-5.

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• Klimawandel

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Quelle: TU Dresden.

7. Februar 2022 – Seit dem Beginn genauer Satellitenbeobachtungen in den 1990er Jahren ist der globale mittlere Meeresspiegel um mehr als 3 Zentimeter pro Jahrzehnt gestiegen. Für gut ein Drittel des Anstiegs ist die thermische Ausdehnung des sich erwärmenden Meerwassers verantwortlich. Für die übrigen knapp zwei Drittel sorgen die Wassermassen, die dem Ozean hinzugefügt werden, vor allem durch das Schmelzen von Gletschern und Eisschilden. Dieses Schmelzen hat seit den 1990er Jahren deutlich zugenommen, wodurch sich auch das Tempo des Meeresspiegelanstiegs erhöht hat. Eine Abnahme der an Land gespeicherten Wassermenge, insbesondere durch Grundwasserzehrung aufgrund von Wasserförderung, hat ebenfalls zum Meeresspiegelanstieg beigetragen.

Als eine Probe dafür, wie gut Wissenschaftler die am Meeresspiegelanstieg beteiligten Vorgänge verstehen, vergleichen sie den gemessenen Meeresspiegelanstieg mit der Summe aus den einzeln abgeschätzten Beiträgen der thermischen Ausdehnung des Ozeans und seines Massenzuwachses. Sie stellen also ein ‚Meeresspiegelbudget‘ auf. Den Massenzuwachs des Ozeans kann man ermitteln, indem man die Beiträge aus der Massenabnahme des Grönländischen Eisschildes, des Antarktischen Eisschildes und aller übrigen Gletscher weltweit sowie den Beitrag der Änderung kontinentaler Wasserspeicherung einzeln bestimmt. Der Massenzuwachs kann alternativ auch direkt von Satelliten gemessen werden, die kleinste Änderungen der Schwerkraft messen, wie sie durch eine Zu- oder Abnahme von Wasser- und Eismassen in einer bestimmten Region verursacht werden.

Die Europäische Weltraumagentur ESA stellt im Rahmen ihrer Climate Change Initiative (CCI) langfristige, globale Datenreihen von Klimavariablen bereit, die aus Messungen von Erdbeobachtungssatelliten gewonnen werden. Einige dieser Datenreihen stehen mit dem Meeresspiegel in Zusammenhang. Im Projekt „CCI Sea Level Budget Closure“ hat nun ein Konsortium aus zehn europäischen Forschungseinrichtungen diese Datenreihen gemeinsam mit Blick auf das Meeresspiegelbudget analysiert. Datensätze, die innerhalb von CCI nicht vorlagen, wurden speziell für diesen Zweck erstellt oder von anderen Quellen hinzugezogen.

Hintergründe zu Messmethoden und Modell-Berechnungen
Dichteänderungen des Ozeanwassers, und damit dessen thermische Ausdehnung, wurden mit Hilfe einer neuartigen Kombination von Temperatur- und Salzgehaltsmessungen des Argo-Treibbojen-Netzwerks mit aus Satellitendaten abgeleiteten Meeresoberflächentemperaturen bestimmt. Um Änderungen des Grönländischen und Antarktischen Eisschildes zu bestimmen, wurden sowohl Satellitenmessungen von Höhenänderungen der Oberfläche als auch Satellitenmessungen von Änderungen der Erdanziehungskraft herangezogen. Änderungen der Gletscher weltweit wurden durch ein globales Gletschermodell, gestützt durch Fernerkundungsdaten, ermittelt. Kontinentale Wasserspeicherungsänderungen wurden durch ein globales Hydrologie-Modell berechnet, dafür wurde dessen Erfassung der Grundwasserentnahme weiterentwickelt.

Von 1993 bis 2016 stieg der globale Meeresspiegel laut Satellitenmessungen im Mittel um 3,0 Millimeter pro Jahr (mm/Jahr). Der Beitrag thermischer Ausdehnung wird mit 1,1 mm/Jahr abgeschätzt. Das sind 38 % des gemessenen Meeresspiegelanstiegs. Der Massenbeitrag wurde mit 1,7 mm/Jahr ermittelt (57 % des gemessenen Anstiegs). Er enthält 0,6 mm/Jahr (21 %) von den Gletschern außerhalb von Grönland und Antarktis, 0,6 mm/Jahr (20 %) von Grönland, 0,2 mm/Jahr (6 %) von der Antarktis und 0,3 mm/Jahr (10 %) von der Abnahme der kontinentalen Wasserspeicherung. Im jüngeren Teilzeitraum von 2003 bis 2016 war der Meeresspiegelanstieg stärker (3,6 mm/Jahr), weil der Massenbeitrag zugenommen hat. Dieser betrug nun etwa 2,4 mm/Jahr und damit 66% des gesamten Meeresspiegelanstiegs, während der thermische Ausdehnungseffekt mit etwa gleichbleibenden 1,2 mm/Jahr nur noch 33 % ausmachte. Die Ergebnisse stehen im Einklang mit anderen Studien der letzten Zeit. Durch die hier erfolgte Weiterentwicklungen von Methoden und Datensätzen gewinnen sie noch einmal an Zuverlässigkeit. Dafür sorgt nicht zuletzt, dass die erreichbaren Genauigkeiten für alle Teilgrößen nach einem einheitlichen Schema beziffert werden. Die sich daraus ergebende Restunsicherheit beläuft sich auf etwa 10 % des Meeresspiegelanstiegs. Tatsächlich passen der gemessene Meeresspiegelanstieg und die Summe der Beiträge bis auf diese Restunsicherheit zusammen.

Aus der Studie ergibt sich weiterer Forschungsbedarf zum Verständnis der Satellitenmessungen und der betrachteten physikalischen Prozesse. Beispielsweise beeinflussen Bewegungen der festen Erde unter dem Ozean einige Satellitenmessungen. Diese Effekte müssen von Änderungen im eigentlichen Ozean unterschieden werden und tragen zur Restunsicherheit im Meeresspiegelbudget bei.

Zitate
Martin Horwath (Technische Universität Dresden) wissenschaftlicher Leiter der Studie: „In diese Neuaufstellung des Meeresspiegelbudgets fließt neben Weiterentwicklungen von Datenprodukten vor allem auch die Abstimmung von Experten unterschiedlicher Disziplinen ein, aus der ein einheitlicher Rahmen für die Analysen erwachsen ist.“
Er ergänzt: „Ein Teil der Ergebnisse ging bereits 2021 in den Sechsten Sachstandsberichts des Weltklimarats IPCC ein. Nun stehen alle Datenreihen und ihre Dokumentation bereit.“

Jérôme Benveniste (ESA/ESRIN), der die Studie initiiert und betreut hat, fügt hinzu: „Dies ist ein Ertrag von Forschung und Entwicklung an der Auswertung von Erdbeobachtungsdaten, die im Rahmen der Climate Change Initiative (CCI) der ESA über viele Jahre vorangetrieben wurde. Es ist schön zu erleben, wie die Datenreihen wesentlicher Klimavariablen (Essential Climate Variables) aus CCI-Projekten sich zu einem stimmigen und präzisen Bild des Klimas und seiner Änderungen zusammenfügen. Die Arbeit endet nicht bei diesem beeindruckenden Meilenstein. Weitere Fragen, zum Beispiel zur Klimavariabilität und ihrer Entwicklung, bleiben zu beantworten.“

Benjamin Gutknecht (Technische Universität Dresden), Projektwissenschaftler, erläutert: „In dieser Studie war es uns auch wichtig aufzuzeigen, in welchem Maße Messergebnisse von der Auswertemethodik beeinflusst werden können. Indem wir zum Beispiel neue Erkenntnisse zur Massenumverteilung der festen Erde berücksichtigen, erhalten wir eine neue Einschätzung darüber, wie zuverlässig die Ergebnisse zum Trend der Ozeanmasse tatsächlich sind. Die Trennung solcher Effekte in den Messungen bleibt eine Herausforderung.“

Petra Döll (Goethe Universität Frankfurt), als Mitautorin verantwortlich für die Abschätzung des Beitrags kontinentaler Wasserspeicherungsänderungen zum Meeresspiegel: „Die kontinentale Wasserspeicherung schwankt saisonal und von Jahr zu Jahr, und dies spiegelt sich darin wider, dass der Meeresspiegel im globalen Mittel um einige Millimeter auf und ab schwankt. Insgesamt hat die Wasserspeicherung an Land, besonders die Speicherung von Grundwasser, in den letzten Jahrzehnten aber abgenommen und damit den Meeresspiegelanstieg verstärkt.“

Originalpublikation:
Horwath, M., Gutknecht, B. D., Cazenave, A., Palanisamy, H. K., Marti, F., Marzeion, B., Paul, F., Le Bris, R., Hogg, A. E., Otosaka, I., Shepherd, A., Döll, P., Cáceres, D., Müller Schmied, H., Johannessen, J. A., Nilsen, J. E. Ø., Raj, R. P., Forsberg, R., Sandberg Sørensen, L., Barletta, V. R., Simonsen, S. B., Knudsen, P., Andersen, O. B., Ranndal, H., Rose, S. K., Merchant, C. J., Macintosh, C. R., von Schuckmann, K., Novotny, K., Groh, A., Restano, M., and Benveniste, J.: Global sea-level budget and ocean-mass budget, with a focus on advanced data products and uncertainty characterisation, Earth System Science Data, 14, 411–447, 2022.
pdf: https://essd.copernicus.org/articles/14/411/2022/essd-14-411-2022.pdf

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• Klimawandel

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Quelle: ESA.

So wie Schülerinnen und Schüler auf der ganzen Welt gerade auf ihre Prüfungsergebnisse warten, waren auch die internationalen Teams, die den Copernicus-Satelliten Sentinel-6 Michael Freilich einer Reihe von strengen Tests unterzogen hatten, ganz gespannt darauf, wie ihr Schützling abgeschnitten hat. Nun steht fest: Sentinel-6 hat mit Bravour bestanden und die Ingenieurinnen und Ingenieure können damit beginnen, den Satelliten für seine Reise in die USA vorzubereiten – wo er am 10. November mit einer SpaceX-Trägerrakete des Typs Falcon 9 ins All starten soll.

Benannt zu Ehren von Michael H. Freilich, der bei der NASA die Abteilung für Geowissenschaft geleitet hat, wird der Copernicus-Satellit Sentinel-6 Michael Freilich eine entscheidende Rolle bei der Vermessung des Meeresspiegels spielen, indem er Daten zur Fortsetzung der langjährigen Messaufzeichnungen des weltweiten Meeresspiegels aus dem Weltraum liefert.

Da Millionen von Menschen in küstennahen Gebieten leben, steht der Anstieg des Meeresspiegels ganz oben auf der Liste der größten Sorgen im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Die Überwachung der Meeresspiegel ist unerlässlich, um zu verstehen, welche Veränderungen stattfinden und um Entscheidungsträgern und Behörden Daten zur Verfügung zu stellen, auf deren Grundlage sie Maßnahmen verabschieden und umsetzen können, die zur Eindämmung des Klimawandels beitragen sowie gefährdete Bevölkerungsgruppen schützen.

In den vergangenen drei Jahrzehnten dienten die französisch-amerikanischen Missionen Topex-Poseidon und Jason als Referenzmissionen. In Kombination mit den früheren ERS- und Envisat-Satelliten der ESA sowie den derzeitigen Satelliten CryoSat und Copernicus Sentinel-3 haben diese gezeigt, wie der Meeresspiegel um etwa 3,2 mm pro Jahr ansteigt. Noch bedenklicher ist allerdings die Tatsache, dass dieser Anstieg in den letzten Jahren an Geschwindigkeit zugenommen hat. Derzeit steigt der Meeresspiegel um 4,8 mm jährlich.

Jetzt übernimmt die Mission Copernicus Sentinel-6 das Ruder und wird den Datensatz, der als „Goldstandard“ für Klimastudien gilt, fortsetzen. Mit dem positiven Ergebnis der technischen „Qualification Acceptance Review“, also dem Bestehen sämtlicher notwendiger Tests, kann der Satellit nun zum Startplatz verschickt werden.

Pierrik Vuilleumier, ESA-Projektmanager für Copernicus Sentinel-6, sagt: „Diese Prüfung war ein wichtiger Meilenstein. Wir planen, den Satelliten bis Ende des Monats zusammenzupacken und ihn dann vom IABG-Zentrum bei München zum Vandenberg-Startplatz in Kalifornien in den USA zu verschicken. Angesichts der COVID-19-Lage haben die Beteiligten alles gegeben, um den ursprünglichen Zeitplan einzuhalten.“

„Am 23. September soll der Satellit seine Reise nach Vandenberg antreten. Zuvor wird noch geprüft, ob auch der Startplatz und das Satellitenkontrollzentrum bereit sind.“

Die Mission, die aus zwei nacheinander gestarteten Satelliten besteht, ist für die internationale Zusammenarbeit beispielhaft, denn sie wurde gemeinsam von der ESA, NASA, EUMETSAT und NOAA und mit Unterstützung der CNES entwickelt.

Jeder Satellit ist mit einem Radarhöhenmesser ausgestattet, der vermisst, wie lange Radarimpulse brauchen, um zur Erdoberfläche und dann zurück zum Satelliten zu gelangen. In Kombination mit präzisen Satelliten-Standortdaten liefern die Altimetriemessungen Angaben zur Höhe der Meeresspiegel.

Darüber hinaus umfasst das Instrumentenpaket der Satelliten hochmoderne Mikrowellenradiometer, die die Menge des Wasserdampfes in der Atmosphäre messen, der wiederum die Geschwindigkeit der Altimeter-Radarimpulse beeinflusst.

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• Sentinel 6A „Michael Freilich“ auf Falcon 9 von Vandenberg

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Jason 2 wurde am 20. Juni mit einer Delta-2-Trägerrakete von Vandenberg (USA) aus gestartet und gelangte in einen Orbit mit einer Bahnhöhe zwischen 1.332 und 1.344 Kilometern sowie einer Bahnneigung von 66 Grad. Hier erfasst er 95% der eisfreien Wasseroberfläche innerhalb von 10 Tagen.

Wie seine Vorgänger Topex/Poseidon und Jason 1 erweitert Jason 2 den Datenumfang der Menschheit über das Langzeitverhalten der Weltmeere. Er erfasst Meeresströmungen und deren Veränderungen, Windgeschwindigkeiten, Wellenhöhen sowie die Meerespiegelhöhe und deren Anstieg. Dies sind wichtige Indikatoren zur Beschreibung von Klimaveränderungen. Zusätzlich soll der Satellit bei der Beobachtung von extremen Wettersituationen wie tropischen Stürmen und Hurrikanen helfen, um genauere Vorhersagen über deren Entwicklung und Verlauf zu ermöglichen.

Die Jason-Mission ist ein gemeinsames Unternehmen der US-amerikanischen Weltraumorgansisation NASA, der ebenfalls US-amerikanischen Behörde zur Erforschung von Ozean und Atmosphäre NOAA, der französischen Raumfahrtagentur CNES und der europäischen Organisation zur Nutzung meteorologischer Satelliten EUMETSAT. Mehr als 200 Forscher werden weltweit an der Auswertung der anfallenden Daten beteiligt sein.

Bereits Anfang November war die Kontrolle über den Satelliten von der französischen CNES an die NOAA übergegangen. Daten werden aber von verschiedenen Empfangsstationen weltweit empfangen.

Raumcon:

• Delta-II mit Jason 2

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Ein Beitrag von Dominik Mayer. Quelle: Space.com.

Der Ice, Cloud and Land Elevation Satellite (Icesat) wird in dieser Woche starten und mindestens drei Jahre lang ununterbrochen die Höhe der Eisplatten, welche Grönland und die Antarktis bedecken, messen. Das wird helfen die Frage zu klären, ob diese Eisschichten, die bis zu drei Kilometer dick sind und schätzungsweise 8 Millionen Kubikmeilen Süßwasser enthalten, wachsen oder schrumpfen. „Sehr einfach, wir wissen es nicht,“ erklärt Jay Zwally, der zuständige Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, MD. „Wir sind uns nicht nur darüber im Unklaren was heute abläuft, wir wissen auch nicht was in der Zukunft passieren wird.“Icesat wird vorraussichtlich am Dienstag mit einer Delta II Rakete von der Vandenberg Air Force Base an der Zentralkalifornischen Küste starten. An Bord der Delta II befindet sich ebenso der 16 Millionen Dollar teuere Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer Satellite (Chipsat), der das Glühen des interstellarer Mediums, das Gas, welches den Raum zwischen den Sternen auffüllt, beobachten wird.
Die Frage, die das 282 Millionen Dollar Projekt Icesat beantworten soll ist wichtig: wenn mehr Eis von den Platten schmilzt als durch Schnee wieder darauf zurückkommt würde das Wasser zu dem bereits meßbaren Anstieg des Meeresspiegels beitragen. Wissenschaftler befürchten, dass der der Anstieg ganze Küstenregionen fluten könnte und die Wasserzirkulation der Ozeane, die entscheidend zum Klima beiträgt, durcheinanderbringt. Zur Zeit steigt der Meeresspiegel in einem Jahrzehnt um etwa zwei Zentimeter. Ungefähr die Hälfte davon ist auf das Abschmelzen kleinerer Gletscher und die Erwärmung der Ozeane zurückzuführen, was sich in einer Temperaturerhöhungen ausdrückt. Die Ursache für die andere Hälfte ist unbekannt, obwohl das Schmelzen des Eises vermutet wird.

Das Klimawechsel-Podium, bestehend aus mehreren Regierungen, schätzt, dass der Meeresspiegel während des nächsten Jahrhunderts um 46 Zentimeter (+/- 35 Zentimeter) ansteigen könnte. Die Messungen von Icesat sollen laut Zwally, diese Unklarheiten minimieren. Auf einem kürzlich stattgefundenen Treffen der American Geophysical Union, sagten Wissenschaftler, dass die Grönländ-Platte und das Eis auf dem Arktischen Ozean in seit Jahrzehnten unerreichten Maßen schmelzen. In der Antarktis steigt die durch Meereseis bedeckte Fläche zumindest im Winter. Icesat wird die Erdoberfläche 40 mal pro Sekunde mit einem Laserstrahl abtasten. Sollte jemand die Gelegenheit haben den Satelliten bei seinem Überflug mit 26.000 km/h zu sehen, würde der 330-Watt-Laser, Wissenschaftlern zufolge, als grüner Stern erscheinen. Wenn er die Erde erreicht wird er weniger Energie als der Blitz einer Kamera haben und keine Gefahr darstellen.

Die über ein Jahr verteilten wiederholten Messungen ermöglichen es dem Satelliten Veränderungen von nur einem Zentimeter in der Eisschicht festzustellen. Sollte dieser Anteil an Eis schmelzen, würde er den Meeresspiegel nur um einige hundertstel Zentimeter erhöhen. Icesat wird auch Eisdecken in Peru und der kanadischen Arktis messen, sowie Land- und Wolkenhöhen. Die Gletscher in Alaska sind zu klein um sie vom Weltraum aus zu beobachten.

Der Beitrag NASA startet Satelliten zur Erforschung der Eisdecken erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Autor: Michael Stein, bearbeitet von Star-Light, Quelle: NASA/JPL.

Insgesamt 46.763 Erdorbits hatte TOPEX/Poseidon bis zu seinem zehnjährigen Dienstjubiläum absolviert. Am 10. August 1992 wurde der Forschungssatellit an der Spitze einer Ariane 42P-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guayana) aus gestartet und umkreist seitdem in einer Höhe von 1.336 km die Erde. Die Planungen für die Mission gehen zurück bis zum Ende der 1970er Jahre. Damals planten die französische Raumfahrtbehörde CNES mit Poseidon und die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA mit TOPEX noch jeweils separate Missionen, die dann aber 1983 zu einer gemeinsamen Mission zusammengelegt wurden.
 
Der knapp 2,5 t schwere Satellit bestimmt kontinuierlich die Meereshöhe von 95 Prozent der eisfreien Meeresflächen mit einer Genauigkeit von 4,2 cm. Seine Bahn führt ihn alle zehn Tage über dieselbe Stelle hinweg, so dass im Zeitablauf Veränderungen des Meeresspiegels und großräumige ozeanische Phänomene wie beispielsweise El Nino beobachtet werden können.
 
„TOPEX/Poseidon hat die Meeresforschung revolutioniert“, sagte Dr. Lee-Lueng Fu, TOPEX/Poseidon-Projektwissenschaftler beim Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. „Zum ersten Mal konnte der ‚Puls‘ der Ozeane – Wirbelströmungen, saisonale Zyklen und jährlich auftretende Klimasignale – mit bis dahin unerreichter Genauigkeit kartiert werden, wodurch fundamental wichtige Informationen für den Test ozeanischer Zirkulationsmodelle gewonnen werden konnten.“ Rund 400 Forscher nutzen weltweit die Daten des Erdbeobachtungssatelliten auf verschiedenste Weise.
 
Ursprünglich war die Mission auf drei Jahre ausgelegt und beinhaltete eine Option für eine dreijährige Verlängerung. Der Nachfolgesatellit Jason wurde am 7. Dezember 2001 erfolgreich gestartet und beinhaltet neue und leistungsfähigere Versionen der TOPEX/Poseidon-Instrumente. Zurzeit befindet sich diese ebenfalls in französisch-amerikanischer Kooperation betriebene Forschungsmission noch in der wissenschaftlichen Überprüfungsphase, soll aber demnächst auf einer parallelen Umlaufbahn zu TOPEX/Poseidon mit der Datenerhebung beginnen. Die gemeinsame Mission beider Satelliten wird eine höhere Genauigkeit bei der Aufspürung großräumiger ozeanischer Phänomene ermöglichen. Zu diesem Zweck ist eine Kurskorrektur von TOPEX/Poseidon erforderlich, die am 15. August durchgeführt wurde.
 
Detaillierte Informationen über TOPEX/Poseidon und seinen Nachfolger sind im Internet auf der Seite Ocean Surface Topography (englisch) verfügbar.

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