AIRSPACE Überblick

Unser mangelndes Verständnis der Quellen und Senken im Kohlenstoffzyklus auf allen entscheidungsrelevanten räumlichen und zeitlichen Skalen gilt gegenwärtig als das größte Defizit, um die Prozesse des globalen Klimawandels zu verstehen und Lösungsansätze für Anpassungsmaßnahmen an die Klimaerwärmung zu entwickeln.

Um das Klima auf unserem Planeten zuverlässig zu prognostizieren und Emissionszielsetzungen im Rahmen internationaler Klimavereinbarungen zu unterstützen, ist daher die Erforschung der Quellen und Senken der beiden wichtigsten anthropogenen Treibhausgase, Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Methan (CH₄), unabdingbar.

Dabei kommt der Beobachtung der atmosphärischen Konzentrationen dieser wichtigsten Treibhausgase eine besondere Bedeutung zu, denn mit ihrer Hilfe und in Kombination mit den Methoden der „Inversen Modellierung“ wird eine unabhängige Bestimmung ihrer Quellen und Senken möglich. Diese Technik erfordert jedoch die Verfügbarkeit von ausreichend vielen, hochgenauen sowie unabhängigen Messungen auf verschiedenen räumlichen Skalen. Im Gegensatz zu Punktmessungen können insbesondere Flugzeug getragene Fernerkundungsinstrumente regionale Daten liefern, an denen gegenwärtig noch ein eklatanter Mangel herrscht. Dies zu erreichen, d.h. diesen Mangel zu beheben, ist das vorrangige Ziel von AIRSPACE.

Im Rahmen des AIRSPACE Projektes soll eine wissenschaftliche Payload aus den derzeit fortschrittlichsten Fernerkundungsinstrumenten mit Unterstützung durch hochgenaue in-situ Instrumente entwickelt, getestet und durch Modellaktivitäten begleitet werden. Eine derartige Infrastruktur zur Erkundung der Treibhausgase gibt es bisher weltweit nicht. Sie wird über die rein wissenschaftlichen Zielsetzungen hinaus auch zur Validierung und unabhängigen Verifizierung zukünftiger Treibhausgasmissionen einsetzbar sein, die in Zukunft zur Überwachung von Emissionszielsetzungen im Rahmen internationaler Klimavereinbarungen vom Satelliten aus geplant sind.

Im Verlauf des Projektes ist eine koordinierte Messkampagne im mitteleuropäischen Raum vorgesehen (CoMet = Carbon dioxide and Methane mission). Im Rahmen von AIRSPACE werden die dabei von den  verschieden Instrumente gewonnenen Daten ausgewertet, gegenseitig validiert und mit Hilfe von Modellen verglichen. Dies dient bereits zur Validierung von Satellitenbeobachtungen; den Methanprodukten der Sentinel-5P Mission  des europäischen Copernicus–Programms sowie den CO₂ Produkten der NASA OCO-2 Mission.

Mit der erfolgreichen Realisierung der Instrumentierung und der entsprechenden Modellinfrastruktur werden die Projektpartner in die Lage versetzt, (a) die hier für Europa entwickelten Methoden für Untersuchungen in den hoch relevanten Quell- und Senkenregionen der Arktis und der Tropen einsetzen zu können, (b) auf diese Weise an zukünftigen internationalen Projekten zur Erforschung der Treibhausgase teilzunehmen und  (c) maßgeblich zur Validierung der deutsch-französischen Klimamission MERLIN (Methane Remote Sensing Lidar Mission) beizutragen.