Quelle: Universität Bremen 12 Januar 2023.

12. Januar 2023 – Das Institut für Umweltphysik (IUP) der Universität Bremen ist ein weltweit führendes Institut im Bereich der Auswertung und Interpretation globaler Satellitenmessungen der Treibhausgase Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Methan (CH₄) und weiterer atmosphärischer Spurengase, die für Klima und Luftqualität von großer Bedeutung sind. Das Institut leitet das Treibhausgas-Projekt GHG-CCI der Klimawandelinitiative der Europäischen Raumfahrtagentur ESA und liefert entsprechende Daten an den europäischen Copernicus Klimawandel-Service C3S und an den Copernicus Atmosphärenbeobachtungs-Service CAMS. Die neueste Copernicus Mitteilung zur Treibhausgasentwicklung (Link siehe unten) basiert wesentlich auf den vom IUP bereitgestellten Satelliten-Daten und deren Analyse.

„Der Methan-Anstieg bleibt in 2022 mit etwa 0,6% sehr hoch, liegt aber unterhalb der Rekordwerte der vergangenen beiden Jahre. Unsere Vermutung dafür ist, dass es einerseits mehr Emissionen gegeben hat, gleichzeitig aber die atmosphärische Methansenke abgenommen hat. Der CO₂-Anstieg ist mit etwas über 0,5% ähnlich hoch wie in den vergangenen Jahren“, fasst Umweltphysiker Dr. Michael Buchwitz erste Ergebnisse zusammen.

Treibhausgasmessungen seit 2002
Die Zeitserien der Treibhausgasmessungen aus dem Weltraum beginnen 2002 mit dem von der Universität Bremen vorgeschlagenen und wissenschaftlich betreutem SCIAMACHY-Instrument auf dem europäischen Umweltsatelliten ENVISAT. Diese Messungen werden derzeit unter anderem von japanischen (GOSAT und GOSAT-2) und amerikanischen (OCO-2) Satelliten fortgesetzt.

Die Satelliten messen das vertikal gemittelte Mischungsverhältnis von CO₂ und CH₄. Diese Messgrößen werden mit XCO2 und XCH4 bezeichnet und sie unterscheiden sich von den üblicherweise berichteten Messungen bodennaher Konzentrationen. Die Daten werde in den Einheiten „Teilchen pro Millionen“ (parts per million, ppm) für CO₂ und „Teilchen pro Milliarde“ (parts per billion, ppb) für CH₄ angegeben. Eine XCO2 Konzentration von 400 ppm bedeutet, dass die Atmosphäre 400 CO₂-Moleküle pro eine Millionen Luftmoleküle enthält. „Methan ist 2022 etwa um 11,8 ppb gestiegen, CO₂ um 2,1 ppm“, so Buchwitz.

Die anhängende Abbildung zeigt oben den Zeitverlauf der Konzentrationen beider Gase seit 2003. Wie man sieht, steigt CO₂ nahezu gleichförmig an – im Gegensatz zum Methan. In den Jahren 2000 bis 2006 war die Methankonzentration im Mittel stabil. Seit 2007 jedoch steigt Methan (wieder) an, und zwar mit besonders hohen Anstiegsraten in den vergangenen Jahren (Abbildung unten). Die Rekordwerte der Jahre 2020 und 2021 sind vermutlich mit einer COVID-19-induzierten Erhöhung der Methansenke verbunden, aber auch mit einem Anstieg der Methan-Emissionen (Details siehe „Copernicus Pressemitteilung“).

„Leider gibt es noch viele Wissenslücken bezüglich der diversen natürlichen und anthropogenen Quellen und Senken von Methan und anderen Treibhausgasen“, sagt Buchwitz. „Es ist daher nach wie vor erforderlich, das bestehende System zur globalen Beobachtung klimarelevanter Parameter optimal zu nutzen und weiter zu verbessern.“

Weitere Informationen:
Copernicus Pressemitteilung „2022 was a year of climate extremes, with record high temperatures and rising concentrations of greenhouse gases“:
https://climate.copernicus.eu/copernicus-2022-was-year-climate-extremes-record-high-temperatures-and-rising-concentrations

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• Klimawandel

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Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: NASA.

Die erdbeobachtenden Satelliten der NASA stehen sicherlich nicht im Zentrum des öffentlichen Interesses an Weltraummissionen. Im entsprechenden Direktorat wird man sich damit gezwungenermaßen arrangiert haben und sich vielleicht damit motivieren, dass hier zu etwas lebensnäheren Fragestellungen wissenschaftliche Grundlagenarbeit geleistet wird, etwa dem Klimawandel auf der Erde.

Doch in dieser gar nicht so kleinen Nische werden sich einige kräftig erschrocken haben, als sie von der Kampfansage im Gegenentwurf zum NASA-Haushalt 2014 der Republikaner im US-Kongress erfuhren. Nicht nur die Asteroiden-Mission soll gestrichen werden, auch das Teilbudget Erderforschung im Budget für Wissenschaftsmissionen der NASA soll kräftig reduziert werden. Es wurde vorgeschlagen, mal eben rund ein Drittel einzusparen und mit 1,2 statt 1,9 Mrd. US-Dollar auszukommen.

Die NASA regierte umgehend und erstellte eine Grafik, mit der sie an die laufenden US-Missionen im Erdorbit erinnert. NASA-Chef Charles Bolden persönlich ließ es sich nicht nehmen, auf den hohen Stellenwert der weltraumgestützten Erderforschung in der NASA-Budgetanforderung 2014 des US-Präsidenten hinzuweisen. Neben der kurzfristigen Wettervorhersage und der langfristigen Klimabeobachtung werden Umweltveränderungen, Waldbrände und der Zustand der Vegetation überwacht. Die inzwischen langen Zeitreihen vergleichbarer Daten sind dabei ein wichtiges Argument für die Fortsetzung von Missionen.

Momentan dienen 16 Satelliten der NASA der Erderforschung. Nummer 17, Jason 1, wurde am 3. Juli 2013 außer Dienst gestellt. Die älteste der laufenden Missionen, TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), wurde 1997 gestartet. Die jüngste ist Landsat 8, welche im Februar 2013 in eine Erdumlaufbahn gebracht wurde. Bis 2020 stehen sieben weitere Starts von Erdbeobachtungssatelliten der NASA an, davon vier im Jahr 2014. Dies sind GPM (Global Precipitation Mission; Niederschlagsmessung), OCO 2 (Orbiting Carbon Observatory; CO2-Beobachtung), SMAP (Soil Moisture Active Passive, Messung der Bodenfeuchtigkeit) und SAGE III (Stratopheric Aerosol and Gas Experiment; Messung der vertikalen Zusammensetzung und Schichtung der Atmosphäre), das von SpaceX zur Internationalen Raumstation gebracht wird. Diese Projekte sind schon weit fortgeschritten und daher nicht ganz so stark gefährdet. Aber danach ab 2015 könnten als Teil eines Kompromisses zwischen US-Republikanern und -Demokraten Budgetstreichungen in der Erderforschung wirksam werden.

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Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: NASA, Tagespresse.

Bereits im August 2011 wurden angesichts einer drohenden Zahlungsunfähigkeit der USA für den US-Bundeshaushalt unter den Stichwort „Sequester“ Zwangskürzungen vereinbart. Diese sollten greifen, wenn sich Regierung und Kongress bis zum 28. Februar 2013 nicht auf Maßnahmen zur Bekämpfung des Haushaltsdefizites einigen. Die Einigung kam selbst „in der Nachspielzeit“ am 1. März nicht zustande, so dass die US-Regierung im laufenden Haushaltsjahr bis Ende September 2013 rund 85 Milliarden. US-Dollar einsparen muss. Bis zum Haushaltsjahr 2021 müssen insgesamt 1,2 Billionen US-Dollar (rund 920 Mrd. Euro) eingespart werden.

Wie NASA-Chef Charles Bolden bereits Anfang Februar gegenüber dem US-Senat schriftlich darlegte, entfallen auf die NASA im Haushalt 2013 Sequester-Kürzungen in Höhe von rund 727 Mio. US-Dollar. Er bezieht sich dabei wie im Folgenden auf die Budgetanforderung 2013 des US-Präsidenten für die NASA in Höhe von 17,7 Mrd. US-Dollar vor Kürzung.

Bei der NASA war man sich offenbar schon länger der drohenden Einschnitte bewusst. So erklärte Lesa Roe, Direktorin des Langley Research Center der NASA, kürzlich vor ihren Mitarbeitern, man arbeite bereits mit den um vermutete Zwangskürzungen korrigierten Budgetansätzen. Das nimmt den nun in nur noch sieben Monaten umzusetzenden Kürzungen etwas Schärfe, ändert aber nichts an der Tatsache, dass die NASA einige ihrer Vorhaben aufgeben, abspecken oder zeitlich strecken muss.

Bolden skizzierte in seinem Brief an den Senat, wo seine Behörde im Falle des Inkrafttretens der Zwangskürzungen mit dem Rotstift ansetzen könnte:

• Das Commercial Crew Program könnte um sagenhafte 332 Mio. US-Dollar auf 388 Mio. US-Dollar gekürzt werden. Betroffen wären der Test des CST-100 von Boeing im Juli, die im Herbst 2013 geplanten vorbereitenden Maßnahmen für den Flugabbruchtest von SpaceX im April 2014 und die System- und Sicherheitsanalyse des Dream Chaser von Sierra Nevada Corp. im Oktober 2013.
• Im Space Technology Program müssten nach Boldens Vorstellung 149 Mio. US-Dollar eingespart werden. Es beläuft sich danach auf 550 Mio. US-Dollar. Die Kürzung könnte zu Lasten von Projekten wie Deep-Space Atomic Clock (Start 2015), optische Kommunikation, fortgeschrittener Strahlenschutz, Aeroshell-Konzepte oder Nuklearsysteme gehen. Neun weitere Vorhaben könnten sich verzögern.
• Dem Science-Budget droht lediglich eine Kürzung um 51 Mio. US-Dollar auf 4,86 Mrd. US-Dollar. Starts wie jener der Sonde IRIS Interface Region Imaging Spectrograph, des Röntgen-Satelliten Astro-H und das Orbiting Carbon Observatory 2 könnten sich verschieben. Die Forschungsförderung externer Institutionen wird eventuell um fünf Prozent gekürzt.
• Das Budget für Anlagen, Gebäude und Umweltmaßnahmen könnte um 252 Mio. US-Dollar auf 368 Mio. US-Dollar sinken. Das würde die notwendige Bodeninfrastruktur unter anderem für das Space Launch System, das Orion-Raumschiff, Raketenantriebstests, den 21. Century Launch Complex und das Weltraum Kommunikations- und Navigationsprogramm tangieren.

Das sind wie gesagt nur Möglichkeiten, die Bolden im Vorfeld der Zwangskürzungen zur Debatte gestellt hat. Was tatsächlich umgesetzt wird, steht auf einem anderen Blatt. Bei den privaten Raumfahrt-Partnern der NASA dürfte allerdings schnell Ernüchterung eintreten, wenn Boldens Vorschläge wahr werden. Für knapp kalkulierte Projekte könnte das schnell das Aus bedeuten, insbesondere wenn jetzt noch ein Fehlschlag hinzukommt. Und die Abhängigkeit von russischen Transportkapazitäten für amerikanische ISS-Astronauten bliebe erheblich länger bestehen, wie Bolden sicher nicht ganz ohne Hintergedanken an den US-Senat schrieb.
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• NASA-Thread ab 22. Februar 2013

Der Beitrag NASA vor Budgetkürzungen – Boldens Streichliste erschien zuerst auf Raumfahrer.net.