Neue satellitenbasierte Karten helfen bei zukünftigen Klimavorhersagen

Globale Karte der durchschnittlichen Verweildauer von Kohlenstoff in lebender Biomasse und totem organischen Kohlenstoff in Kohlenstoffspeichern auf der ganzen Welt, angegeben in Jahren. (A. Anthony Bloom)
Globale Karte der durchschnittlichen Verweildauer von Kohlenstoff in lebender Biomasse und totem organischen Kohlenstoff in Kohlenstoffspeichern auf der ganzen Welt, angegeben in Jahren. (A. Anthony Bloom)

Neue, detaillierte Karten der natürlichen Landschaften auf der Erde, erstellt mit NASA-Satellitendaten, könnten Wissenschaftlern helfen, die Auswirkungen des zukünftigen Klimawandels besser vorherzusagen. Die Karten von Wäldern, Grasflächen und anderen produktiven Ökosystemen liefern das bislang vollständigste Bild davon, wie der Kohlenstoff aus der Atmosphäre durch die natürlichen Ökosysteme der Erde wiederverwertet wird.

Wissenschaftler der University of Edinburgh (Schottland, Vereinigtes Königreich), des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) und der Wageningen University (Niederlande) nutzten ein Computermodell, um Satellitendaten und Daten aus Feldstudien zu analysieren, die zwischen 2000 und 2010 gesammelt wurden. Die existierenden globalen Karten der Vegetation und Feueraktivität, die sie untersuchten, wurden aus Daten der Satelliten Terra, Aqua und ICESat erstellt. Anschließend erstellten die Forscher Karten, auf denen zu sehen ist, wo und wie lange der Kohlenstoff in Pflanzen, Bäumen und Böden gespeichert wird.

Die Karten offenbaren, wie die biologischen Eigenschaften von Blättern, Wurzeln und Holz in verschiedenen natürlichen Lebensräumen ihre Fähigkeit zur Speicherung von Kohlenstoff beeinflussen und zeigen, dass manche Ökosysteme Kohlenstoff länger speichern als andere. Beispielsweise speichern weite Teile der trockenen Tropen Kohlenstoff für eine relativ kurze Zeit, was auf häufige Feuer zurückzuführen ist. In warmen, feuchten Klimazonen wird Kohlenstoff länger in der Vegetation gespeichert als in Böden.

Obwohl gut bekannt ist, dass die natürlichen Ökosysteme der Erde große Mengen Kohlenstoffdioxid absorbieren und verarbeiten, weiß man viel weniger darüber, wo der Kohlenstoff gespeichert wird und wie lange er dort bleibt. Ein verbessertes Verständnis davon, wie der Kohlenstoff gespeichert wird, wird Wissenschaftlern erlauben, die Auswirkungen des Klimawandels präziser vorherzusagen.

Der Hauptautor der Studie, der JPL-Postdoktorand Anthony Bloom, sagte: “Unsere Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt nach vorn, um anhand von Satellitenbildern abzuleiten, wie der Kohlenstoff durch die natürlichen Ökosysteme der Erde fließt. Diese Ergebnisse werden uns helfen zu verstehen, wie das natürliche Kohlenstoffgleichgewicht der Erde auf menschliche Eingriffe und den Klimawandel reagieren wird.”

Professor Mathew Williams von der School of GeoSciences an der University of Edinburgh, der Leiter der Studie, sagte: “Kürzliche Untersuchungen haben die Unstimmigkeiten der Erdsystemmodelle hinsichtlich der Art und Weise, wie sie den derzeitigen globalen Kohlenstoffkreislauf repräsentieren, hervorgehoben. Unsere Ergebnisse stellen einen nützlichen, modernen Orientierungswert dar, um bei der Verbesserung dieser Modelle und der Verlässlichkeit globaler Klimavorhersagen zu helfen.

Um die Werte für jede der 13.000 Zellen auf jeder Karte zu erzeugen, berechnete ein Supercomputer an der Edinburgh Compute and Data Facility das Modell fast 1,6 Milliarden Mal. Neue Daten können den Karten hinzugefügt werden, sobald sie verfügbar sind. Die Auswirkungen wichtiger Ereignisse (z.B. Waldbrände) auf die Kohlenstoffspeicherfähigkeit der Ökosysteme kann den Forschern zufolge innerhalb von drei Monaten nach ihrem Auftreten bestimmt werden.

Die Studie wurde am 2. Februar 2016 in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht und vom Natural Environment Research Council finanziert. Das California Institute of Technology (Caltech) betreibt das Jet Propulsion Laboratory für die NASA.

Die NASA nutzt die Beobachtungsperspektive aus dem Weltraum, um unser Wissen über unseren Heimatplaneten zu erweitern, das Leben zu verbessern und unsere Zukunft zu schützen. Dabei entwickelt sie neue Möglichkeiten, um die untereinander verbundenen natürlichen Systeme der Erde mit Langzeitaufzeichnungen zu beobachten. Die Agentur teilt dieses Wissen und arbeitet mit Einrichtungen auf der ganzen Welt zusammen, um neue Einblicke zu gewinnen, wie unser Planet sich verändert.

Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4937

(THK)

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