Quelle: DLR Projektträger 9. März 2023.

Die Folgen des Klimawandels werden immer dramatischer. Bereits 2015 hatte die Weltgemeinschaft mit dem Pariser Abkommen beschlossen, die globale Erwärmung auf möglichst 1,5 Grad zu begrenzen. Schon damals war klar, dass die Maßnahmen zum Klimaschutz deutlich verstärkt werden müssen, um die vereinbarten Klimaziele zu erreichen. Deshalb wurde in das Pariser Klimaabkommen ein Ambitionsmechanismus eingebaut: Eine „Globale Bestandsaufnahme“ (Global Stocktake) überprüft alle fünf Jahre den Fortschritt bei der Zielerreichung. Daraufhin verstärken die Länder ihre Bemühungen entsprechend.

Erste „Globale Bestandsaufnahme“ läuft bis Ende 2023
Die erste Bestandsaufnahme begann im Sommer 2021 und endet bei der Weltklimakonferenz Ende 2023 in Dubai (COP28). Expertinnen und Experten diskutieren bei Fachdialogen über den Fortschritt: Wo stehen wir beim Klimawandel, welche Risiken birgt weitere Erwärmung? Welche Möglichkeiten gibt es, die Klimaziele zu erreichen? Wie können Barrieren überwunden werden? Wie können besonders verwundbare Länder besser unterstützt werden? Wie sieht gerechter Wandel aus?

Im Sommer 2023 beginnt die politische Phase der „Globalen Bestandsaufnahme“, bei der die Erkenntnisse aus den Fachdialogen von den Regierungen der Mitgliedsstaaten bewertet werden. Von der COP28 werden Entscheidungen erwartet, die ein größeres Engagement für die Ziele des Pariser Abkommens bewirken und dazu führen, dass die Vertragsstaaten ihre Klimaschutzanstrengungen verstärken.

DLR Projektträger leitet das EU-Verhandlungsteam
Dr. Christiane Textor, Leiterin der Deutschen IPCC-Koordinierungsstelle im DLR Projektträger, steuert gemeinsam mit einem niederländischen Kollegen im Auftrag des Auswärtigen Amtes das EU-Verhandlungsteam, das sich mit der „Globalen Bestandsaufnahme“ beschäftigt. Sie koordiniert die EU-internen Überlegungen darüber, wie diese gestaltet werden kann, damit sie eine möglichst große Wirkung entfaltet und das Pariser Klimaabkommen erfolgreich umgesetzt wird.

Das Forschungsprojekt „Technische und politische Begleitung der ersten Globalen Bestandsaufnahme“ unterstützt das EU-Verhandlungsteam wissenschaftlich. Es wird im Auftrag des Umweltbundesamtes vom Oeko-Institut, NewClimate Institute, Wuppertal Institut und DLR Projektträger durchgeführt. Als Expertin für Klimawandel bringt Dr. Christiane Textor hier ihre Erfahrungen aus den aktuellen Klimaverhandlungen ein, um zu gewährleisten, dass die Ergebnisse der Forschung unmittelbar für das EU-Verhandlungsteam nutzbar sind.

Auf Basis wissenschaftlicher Literatur und schriftlicher Stellungnahmen der Länder, die beim Klimasekretariat eingereicht wurden, haben die Forscherinnen und Forscher ein Diskussionspapier erstellt, an dem Dr. Christiane Textor als Co-Autorin mitgearbeitet hat. Darin wurden Möglichkeiten erarbeitet, wie sich die politische Phase strukturieren und die Ergebnisse der „Globalen Bestandsaufnahme“ darstellen lassen.

Weiterführende Links
Deutsche IPCC-Koordinierungsstelle https://www.de-ipcc.de/209.php
UBA-Forschungsprojekt „Technische und politische Begleitung der ersten Globalen Bestandsaufnahme“ https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris/begleitung-der-ersten-globalen-bestandsaufnahme
Globale Bestandsaufnahme (englisch) https://unfccc.int/topics/global-stocktake
Diskussionspapier „Options for the political phase of the Global Stocktake“ (englisch) https://www.umweltbundesamt.de/en/publikationen/options-for-the-political-phase-of-the-global
Aktuelle Berichte des IPCC auf Deutsch https://www.de-ipcc.de/270.php#Sechster%20Berichtszyklus

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• Klimawandel

Der Beitrag DLR Projektträger an Bestandsaufnahme zum Pariser Klimaabkommen beteiligt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: DLR.

3. November 2021 – Vom 31. Oktober bis zum 12. November 2021 findet im schottischen Glasgow die 26. UN-Klimakonferenz (COP, Conference of the Parties) unter dem Vorsitz Großbritanniens statt. Vertreter von 197 Vertragsstaaten beraten dort über geeignete Maßnahmen, um die Ziele der UN-Klimarahmenkonvention (UNFCCC) zu erreichen und das Pariser Klimaabkommen umzusetzen. „Die Raumfahrt spielt für die Umsetzung dieser Ziele eine wichtige Rolle, weil sie mithilfe von Erdbeobachtungssatelliten kontinuierlich und über einen langen Zeitraum den Zustand und die Veränderungen unseres Heimatplaneten und damit auch die Ursachen und Folgen des Klimawandels auf einzigartige Weise dokumentiert“, erklärt Dr. Walther Pelzer, Mitglied des DLR-Vorstands und Leiter der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Im Verbund mit unseren europäischen und internationalen Partnern wollen wir durch unsere Aktivitäten dazu beitragen, dass auf politischer und gesellschaftlicher Ebene dem Klimawandel effektiver entgegengewirkt werden kann.“

Globale Bestandsaufnahmen Thema beim „Earth Information Day“
So liefern Satelliten wichtige Informationen über den Anstieg des Meeresspiegels oder die Zunahme von Treibhausgasen in der Atmosphäre. Außerdem sammeln sie Daten über die weltweite Entwaldung oder auch zu Änderungen in der Vegetation. Zu den Schwerpunkten der diesjährigen Weltklimakonferenz zählt die Reduktion der Treibhausgase auf Netto-Null bis zum Jahr 2050 und die Begrenzung der globalen Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius. Ziel ist es außerdem, Finanzmittel für die Umsetzung des Pariser Klimaabkommens zu mobilisieren und das Regelwerk zur Umsetzung dieses Abkommens weiterzuentwickeln. Teil der Konferenz wird auch in diesem Jahr der „Earth Information Day“ sein, der am 3. November 2021 stattfindet. Themen sind die aktuellen Entwicklungen in der satellitengestützten Erdbeobachtung sowie deren Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels.

„Erdbeobachtungssatelliten können sowohl globale Bestandsaufnahmen leisten, als auch präzise punktuelle Messungen vornehmen und damit die Überprüfung des Pariser Abkommens unterstützen“, erläutert Albrecht von Bargen, Ansprechpartner für die satellitengestützte Klimabeobachtung in der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR und derzeitiger Sprecher der Arbeitsgruppe Klima der Raumfahrtagenturen bei der COP 26. Damit liefern die Satelliten die Grundlage für länderübergreifende umweltpolitische Entscheidungen, aber auch für nationale Maßnahmen, wie etwa zur Minderung und Anpassung von Treibhausgasen.

Bestätigt wird die Bedeutung der Raumfahrt auch durch den jüngsten Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), in dem Erdbeobachtungssatelliten als entscheidend für die Überwachung der Ursachen und Auswirkungen des Klimawandels eingestuft werden. Die Einsatzmöglichkeiten für Erdbeobachtungssatelliten sind dabei vielfältig. „Dazu gehören etwa Messungen der Eisschilde und der Treibhausgase in der Atmosphäre, sowie die globale Kartierung der Wälder und der Veränderung der Vegetation“, führt von Bargen aus.

Treibhausgas-Missionen unterstützen das Pariser Klimaabkommen
Mit dem Pariser Klimaabkommen haben sich die Unterzeichner dazu verpflichtet, das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen. Damit verbunden ist die konkrete Limitierung der noch zulässigen Treibhausgasemissionen. Staaten geben dazu ihre möglichen Beiträge zur Reduktion an, müssen aber auch den Nachweis erbringen, dass sie diese erfolgreich umsetzen. Bisher beruhen diese Nachweise auf bodengestützten Messungen. Satellitengestützte Messungen, wie etwa die der Copernicus Sentinel-5P-Mission, die unter anderem das Treibhausgas Methan erfasst, ermöglichen einen flächenhaften Abgleich und die Verfeinerung der bodengestützten Messungen. Aktuell wird mit der Copernicus CO2M-Mission außerdem ein System aus drei Satelliten gebaut, das ab dem Jahr 2026 die CO₂-Emissionen global flächendeckend erfassen kann und so die Bestimmung der nationalen Beiträge unterstützt.

Ergänzend kommen auch nationale Satellitenmissionen hinzu, mit denen die Messung von Treibhausgasen und das Emissionsgeschehen umfassend beobachtet werden soll. So soll im Jahr 2027 die deutsch-französische Mission Merlin starten. Deren Lidarsystem (Light Detecting and Ranging) wird Quellen hochpräzise erfassen können, die zum Teil großflächig, aber mit geringer Konzentration Methan emittieren – wie etwa auftauende Permafrostböden. Das Laserinstrument kann unabhängig von externen Lichtquellen arbeiten und daher auch bei Nacht Messungen vornehmen. Diese verschiedenen satellitengestützten Beobachtungen ermöglichen so ein umfassendes Screening und eine präzise Bestimmung globaler Emissionsflüsse.

Grönländischer Eisschild verliert 250 Gigatonnen Eismasse pro Jahr
Für die Erfassung der globalen Eismassen sind Satelliten von entscheidender Bedeutung. Denn sie bieten die einzige Möglichkeit, Massenveränderungen der Eisschilde sowie deren Beitrag zum Meeresspiegelanstieg nicht nur punktuell, sondern auch umfassend und kontinuierlich zu messen. So konnte festgestellt werden, dass im Zeitraum zwischen April 2002 und Juni 2021 der Grönländische Eisschild durchschnittlich 250 und der Antarktische Eisschild 92 Gigatonnen pro Jahr an Eismasse verloren haben. Zusammen verursachten sie damit etwa 26 Prozent des mittleren globalen Meeresspiegelanstiegs.

Doch wie funktionieren solche Messungen? Durch die Umverteilung von Massen, wie etwa durch das Schmelzen von Eis, verändert sich die Erdanziehung. Da sich das Schwerefeld der Erde wiederum auf die Satellitenbahnen und somit auf die Positionen und Geschwindigkeiten der Satelliten auswirken, können Missionen wie GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), die in den Jahren 2002 bis 2017 aktiv war, und GRACE-Follow-On, die im Jahr 2018 gestartet ist, solche Auswirkungen messen. Beide Missionen sind in Kooperation zwischen der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Geoforschungszentrum Potsdam (GFZ) realisiert worden.

Waldökosysteme dienen als „grüne Lunge“ für unseren Planeten
Wälder sind ein unverzichtbarer Bestandteil unserer Lebensgrundlage und sichern als Heimat für viele Tier- und Pflanzenarten die weltweite Artenvielfalt. Insbesondere die tropischen Waldgebiete helfen außerdem durch Kohlenstoffspeicherung, die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre zu reduzieren und wirken dabei der globalen Erwärmung entgegen. Rund ein Drittel der Landmasse der Erde ist heute von Wäldern bedeckt. Doch bereits seit Mitte des 20. Jahrhunderts wurde der Bestand durch Abholzung um mehr als die Hälfte reduziert. Wälder sind aufgrund natürlicher, klimatischer und durch Menschen verursachte Prozesse hinsichtlich der Vegetationshöhe, Biomasse und Artenvielfalt sehr unterschiedlich aufgebaut.

Die Kartierung dieser Strukturmuster ist ein wichtiges Element, um den Zustand der Wälder zu erfassen und Funktion und Entwicklung von Waldökosystemen in Modellen abzubilden. Das DLR nutzt dazu interferometrische Radar-Daten, die für das globale Höhenmodell der deutschen Satellitenmission TanDEM-X aufgenommen wurden, in Kombination mit Daten der NASA-Mission GEDI (Global Ecosystem Dynamics Investigation Lidar). GEDI nimmt mit Hilfe eines Lasers von der Internationalen Raumstation ISS aus punktuelle Messungen der 3D-Waldstruktur vor. Mit Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz werden aus beiden Datensätzen Waldhöhe und Waldbiomasse flächendeckend abgeleitet.

Biodiversität als wichtiger Faktor bei der Kohlenstoffspeicherung
Biodiversität und Klima beeinflussen sich wechselseitig. So wird die biologische Vielfalt durch den Klimawandel bedroht, der sich wiederum negativ auf das Klima auswirkt. Am Beispiel von Mangroven wird dies besonders deutlich: Während diese besonderen Ökosysteme weltweit zwischen rund vier und 20 Milliarden Tonnen Kohlenstoff speichern und so erheblich zum Klimaschutz beitragen, sind sie durch die zunehmenden Extremwetterereignisse und dem steigenden Meeresspiegelanstieg besonders gefährdet. Der Verlust der Mangrovenwälder hätte die Freisetzung von CO₂ zur Folge, welches wiederum den Treibhauseffekt verstärkt. Die Erhaltung der biologischen Vielfalt ist somit entscheidend für den Klimaschutz. Daten der Sentinel-2-Mission des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus sind bei der Kartierung und Überwachung der Ausdehnung von Mangroven und anderer Ökosysteme äußerst hilfreich. Im Jahr 2022 soll mit dem ersten deutschen Hyperspektralsatelliten EnMAP (Environmental Mapping Analysis Program) eine neue Mission zur Erforschung der Ökosysteme auf der Landoberfläche der Erde starten.

Hohe deutsche Beteiligung an der satellitengestützten Erdbeobachtung
Deutschland ist führend an den Erdbeobachtungsprogrammen der Europäischen Kommission, der Europäischen Weltraumorganisation ESA und der Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten EUMETSAT beteiligt. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR gestaltet die Programme entsprechend der Zielsetzungen der Bundesregierung. Die nationalen Satellitenmissionen ergänzen dabei die europäischen Aktivitäten.

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