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Treibhausgase KIT-Klimaforscher auf Polarstern-Expedition

| Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Wissenschaftler des KIT-Instituts für Meteorologie und Klimaforschung messen auf dem Forschungsschiff Polarstern die Konzentration von Kohlendioxid und Methan über dem Atlantik. Ihre Messungen sollen unter anderem die Aussagekraft von Satellitendaten über die Konzentration dieser Treibhausgase erhöhen.

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„Schwimmendes Großlabor“: das Forschungsschiff Polarstern
„Schwimmendes Großlabor“: das Forschungsschiff Polarstern
(Bild: Folke Mehrtens, Alfred-Wegener-Institut)

Karlsruhe – „Ein wesentliches Ziel unserer Messkampagne ist es, die Daten zur Nord-Süd-Verteilung der Methan- und Kohlendioxid-Konzentration über dem Atlantik mit der Satellitenbeobachtung zu vergleichen“, sagt Dr. André Butz vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK-ASF) am Karlsruher Institut für Technologie. Ihre Messungen an Bord der Polarstern unternehmen die Karlsruher Forscher in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in Leipzig und dem Forschungsprojekt OCEANET, das sich mit dem Stoff- und Energieaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre beschäftigt.

Spezielle Treibhausgas-Spektrometer eignen sich für Einsatz auf einem Schiff

Die KIT-Forschungsgruppe Remote C (Fernerkundung von Treibhausgasen zur Modellierung des Kohlenstoffkreislaufs) hat dafür spezielle Treibhausgas-Spektrometer entwickelt, die sich für den Einsatz auf einem Schiff eignen. „Das Zusammenspiel von hochgenauer Messung und Mobilität der Instrumente war ein Forschungsschwerpunkt des 2011 begonnenen Projekts RemoteC“, betont Butz. Bis 2015 läuft das Forschungsprojekt mit dem Ziel, die natürlichen Prozesse des Kohlenstoff- und Methankreislaufs besser zu verstehen. „Diese Mechanismen bestimmen, welcher Anteil der menschlich bedingten Emissionen wie lange in der Atmosphäre verbleibt und damit zum Klimawandel beiträgt“, erläutert Butz. Da Methan und Kohlendioxid wesentlich zur Erwärmung von Erdoberfläche und Atmosphäre beitragen, ist der detaillierte Aufschluss über ihre Verteilung eine zentrale Herausforderung der Klimaforschung.

Abgeglichen werden die Daten bei der Expedition mit denen, die der japanische Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT) aus dem Weltraum misst. Aus der Zusammenschau der an Bord gemachten Messungen mit den Informationen, die der Satellit über die von der Erde und der Atmosphäre zurückgestreute kurzwellige Infrarotstrahlung liefert, erhoffen sich die Wissenschaftler eine höhere Genauigkeit in der Interpretation der Satellitendaten.

Global bestimmen, wo sich Treibhausgas-Quellen befinden

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Vorhaben im Zuge des Projekts Remote C, das der Physiker Butz leitet: Meteorologen und Physiker des KIT arbeiten gemeinsam daran, mit Hilfe boden- und satellitengestützter Fernerkundungen global zu bestimmen, wo sich Treibhausgas-Quellen befinden, und wann und wo durch natürliche Prozesse besonders viel Methan und Kohlendioxid absorbiert wird. Während an Land zahlreiche Bodenmessstationen installiert sind, gab es bislang kaum über dem Ozean erhobene Daten.

Polarstern ist an nahezu 310 Tagen im Jahr auf See

Betreiber der Polarstern ist das Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung. Seit 1982 hat die Polarstern über fünfzig Expeditionen in Arktis und Antarktis abgeschlossen. Die jetzige Expedition ANT-XXIX/10 (PS 83) ist der letzte Fahrtabschnitt der dreißigsten Antarktis-Expedition. Das Schiff wurde eigens für die Arbeit in den Polarmeeren konzipiert und ist gegenwärtig eines der leistungsfähigsten Polarforschungsschiffe der Welt. Die Polarstern ist im Besitz der Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. An nahezu 310 Tagen im Jahr ist sie auf See. Gewöhnlich bereist sie im Nordsommer die arktischen Gewässer und im Südsommer die Antarktis. Dabei versorgt sie auch die deutsche Polarforschungsstation Neumayer III in der Antarktis. Das Schiff hat eine Besatzung von maximal 44 Personen und bietet zusätzlich Arbeitsmöglichkeiten für 50 Wissenschaftler und Techniker. Nach ihrer Ankunft in Bremerhaven wird die Polarstern in der Werft überholt, um ab 15. Mai wieder Richtung Spitzbergen in die Arktis aufbrechen zu können.

Die Route der Polarstern finden Sie hier.

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