Neue Instrumente, die unverfälschte Einblicke in vom Menschen verursachte und natürliche Einflüsse bieten, enthüllen unsere Klimarealität
Über Millionen Jahre hat die Erde ein ausgeglichenes Klimasystem aufrechterhalten, indem sie die natürlichen Emissionen aus der Pflanzenaufnahme und der Zersetzung organischer Stoffe sowie aus Ereignissen wie Vulkanausbrüchen gekonnt gesteuert hat. Die jüngsten menschlichen Aktivitäten haben leider dieses Gleichgewicht gestört. Die Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Kohle, Gas und Erdöl sowie verschiedene industrielle Prozesse belasten unsere Atmosphäre erheblich. Zwischen menschlichen und natürlichen Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) zu unterscheiden, ist für wirksame Klimaschutzmaßnahmen entscheidend. Trotz der zahlreichen Bemühungen nationaler Regierungen, regionaler Behörden und privater Interessengruppen um eine Verringerung der Treibhausgasemissionen ist es nach wie vor schwierig, die Wirksamkeit der entsprechenden Maßnahmen zu beziffern. „Die derzeitigen nationalen Treibhausgasinventare werden jedes Jahr an das Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (UNFCCC) übermittelt, aber diese Berichte sind oft mit erheblichen Unsicherheiten behaftet und können nicht ohne weiteres unabhängig überprüft werden“, erklärt Philippe Peylin, Koordinator des EU-finanzierten Projekts VERIFY.
Natürliche oder anthropogene Treibhausgasemissionen
VERIFY, ein Gemeinschaftsprojekt von 40 Partnern, verfolgte das Ziel, eine genauere Bewertung der Kohlendioxidspeicher und Treibhausgasemissionen einschließlich Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffoxid (N2O) zu bewerkstelligen. „Eine genaue Charakterisierung der räumlich-zeitlichen Schwankungen der Treibhausgasflüsse ist aufwendig: Sie erfordert eine Unterscheidung zwischen anthropogenen und natürlichen Komponenten und ihren jeweiligen Faktoren“, kommentiert Peylin. Das Team stellte sich dieser Herausforderung durch fortgeschrittene Modellierungsansätze. Ihre Strategie umfasste atmosphärische Treibhausgasmessungen, Inversionen des Stofftransports und eine Vielzahl von Landbeobachtungen – sowohl in situ als auch aus dem Weltraum. „Unser Ansatz ist einzigartig, da er unabhängige Beobachtungen zur Unterstützung von Inventaren einbezieht, die sich hauptsächlich auf statistische Daten stützen“, betont Peylin. „Der durch VERIFY generierte Wissensschatz wird zur Verbesserung der nationalen Treibhausgasinventare genutzt. In Zusammenarbeit mit den nationalen Inventaragenturen sollten diese Informationen dazu beitragen, die Fortschritte der EU bei den Klimaschutzbemühungen im Hinblick auf die im Übereinkommen von Paris festgelegten Ziele zu verfolgen.“
Neue Produkte filtern Datenunsicherheiten und Verzerrungen heraus
Die Projektmitglieder haben durch Netzwerktreffen und Beiträge zu internationalen Programmen Synergien zwischen Wissenschaft und Inventare geschaffen. Sie haben prozessbasierte und statistische Modellsimulationen der Treibhausgasflüsse in terrestrischen Ökosystemen über Europa und dabei hochauflösende CO2-Karten für Gebiete mit einem Durchmesser von etwa 11 km erstellt. VERIFY hat auch erfolgreich hochauflösende Karten entworfen, die sich über Gebiete von etwa 6 km erstrecken, um die Zusammenhänge zwischen CO2-Emissionen des Menschen und ebenfalls emittierender Arten in ganz Europa zu erforschen. Die Forschenden haben zudem einen Rahmen für die Inversion von Gemeinschaften für künftige Treibhausgasüberwachungssysteme geschaffen. „Eine weitere wichtige Errungenschaft war die Schaffung eines Rahmens, der jährliche Aktualisierungen der CO2-, CH4- und N2O-Flusssynthese für alle EU-Länder fördert. Die Daten decken die vergangenen zwei Jahrzehnte bis zum Jahr 2022 ab“, so Peylin. Außerdem wurde eine Datenbank eingerichtet, in der VERIFY-Datensätze und benutzungsfreundliche Visualisierungsinstrumente zur Erforschung der jüngsten Trends bei den Treibhausgasflüssen gespeichert sind. Alle Produkte, die im Rahmen von VERIFY gestaltet wurden, sind hier zu finden. „VERIFY hat erfolgreich wissenschaftlich robuste Methoden ausgearbeitet, um die Genauigkeit und mögliche Verzerrungen in den nationalen Treibhausgasinventaren, die von verschiedenen Parteien gemeldet werden, mithilfe unabhängiger operativer Rahmen zu bewerten“, bemerkt Peylin. „Die Grundidee besteht darin, Schätzungen auf der Grundlage verschiedener Beobachtungen sowohl der natürlichen als auch der anthropogenen Treibhausgasemissionen und -senken sowie der damit verbundenen Unsicherheiten vorzunehmen.“
Schlüsselbegriffe
VERIFY, anthropogen, Rahmen, Klimawandel, Treibhausgasemissionen, CO2, CH4, N2O
