Abschätzung der Kohlendioxidflüsse in Europa
Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen, vor der die Welt heute steht. Mit dem Kyotoprotokoll wurde versucht, sich dieser Problemstellung anzunähern. Im Rahmen dieses Vertragswerks wird angestrebt, die Treibhausgase auf einem Niveau zu halten, auf dem sie keine Auswirkungen auf das Klima haben. Der Vertrag ermöglicht es einigen Ländern, ihre CO2-Emissionen teilweise gegen Kohlenstoff aufzurechnen, der als Ergebnis von Änderungen der Landnutzung und der Forstwirtschaft in Senken gespeichert wird. Damit dieses System funktioniert, muss die Anzeige von CO2-Quellen und Senken jedoch transparent und nachprüfbar sein. Das CAMELS-Projekt (Carbon Assimilation and Modelling of the European Land Surface) wurde ins Leben gerufen, um den Ländern der EU zu helfen, ihre Verpflichtungen im Rahmen des Kyotoabkommens zu erfüllen. Im Rahmen dieses Projekts wurden verfügbare Datenquellen zum Kohlenstoffkreislauf wie CO2-Messungen und Daten zur Grünheit der Vegetation in Kombination mit den neusten Ökosystemmodellen verwendet. Unter Anwendung eines Bayesschen Ansatzes wurde für verschiedene Parameter ein Unsicherheitsbereich bestimmt, indem momentan gemachte Beobachtungen mit früheren Aufzeichnungen dieser Beobachtungen in Verbindung gesetzt wurden. Diese Informationen ermöglichten eine Optimierung der Parameter auf Bestandsebene, bevor sie im Rahmen des Prototyps eines globalen Kohlenstoffzyklus-Daten-Assimilationssystems (CCDAS, Carbon Cycle Data Assimilation System) Anwendung fanden. Das CCDAS basierte auf dem BETHY- Ökosystemmodell (Biosphere Energy Transfer and Hydrology Model). Das BETHY-Modell griff auf Satelliteninformationen zurück, um optimale Werte für den Zustand der Gewässer, saisonale Änderungen und die Gesamtheit der den Boden bedeckenden Vegetation zu bestimmen. Eine Verbesserung des Modells erfolgte durch die Kombination dieser Daten mit Beobachtungen des atmosphärischen CO2-Gehalts, die zur Bestimmung der Zwangsbedingungen für fast 60 Parameter verwendet wurden. Der Prototyp des CCDAS und das optimierte BETHY-Modell wurden zur Bestimmung der Unsicherheitsgrenzen in den CO2-Transportvorgängen und zur anschließenden Analyse der jährlichen Schwankungen dieser Transportvorgänge verwendet. Die Ergebnisse wiesen darauf hin, dass Änderungen im terrestrischen CO2-Transport hauptsächlich auf den El Niño zurückzuführen waren, da es während dieses Wetterphänomens zu einer Verringerung der Fotosynthese in tropischen Regionen kommt. Die langfristigen CO2-Nettoströme wiesen allerdings auf eine starke Aufnahme in der nördlichen Hemisphäre und den tropischen Regionen hin. Hierdurch werden die hohen CO2-Hintergrundkonzentrationen, die sich aus Veränderungen der Landnutzung ergeben, teilweise kompensiert. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die terrestrischen Senken in Europa, ausgenommen Russland, in etwa ein Drittel der Emissionen durch fossile Brennstoffe kompensieren, obwohl die Unsicherheitsgrenzen in der gleichen Größenordnung wie die Transportvorgänge lagen. Die Ergebnisse des CAMELS-Projekts zeigten, dass Klimaänderungen nicht vor Grenzen halt machen und man ihnen auf globaler Ebene begegnen muss. Dementsprechend wurden weitere Forschungsprojekte geplant um ein System zu entwickeln, das alle Parameter, die beobachtet werden können, berücksichtigt. Hiermit soll eine bestmögliche Abschätzung der europäischen und globalen CO2-Transportvorgägnge ermöglicht werden.
