Weltweit werden Regenwälder häufig als die „Lungen der Erde“ bezeichnet, da sie eine entscheidende ökologische Rolle spielen.
Diese Wälder enthalten Milliarden Tonnen Kohlenstoff und spielen eine Schlüsselrolle bei der Eindämmung des Klimawandels, indem sie Kohlendioxid binden.
Doch bei über eineinhalb Billionen Bäumen war es bisher beinahe unmöglich, die genaue Menge an im Regenwald gespeicherten Kohlenstoff zu bestimmen—bis jetzt.
Am Dienstag startete die Europäische Weltraumorganisation (ESA) erfolgreich einen bahnbrechenden Satelliten mit fortschrittlicher Radartechnologie, der es Wissenschaftlern ermöglicht, unter das Blätterdach des Waldes zu blicken.
Forscher hoffen, dass die gelieferten Daten das Verständnis für die entscheidende Rolle der Wälder bei der Kohlenstoffspeicherung und die Auswirkungen der Abholzung vertiefen werden.
Vom ESA-Startgelände in Kourou, Französisch-Guayana, hob die Rakete ab und flog über den Amazonas, einen der wichtigsten zu untersuchenden Regenwälder.
Der an Bord befindliche Satellit, wegen seiner 12 Meter breiten Antenne auch „space brolly“ genannt, wird während seiner Umlaufbahn Signale aussenden.
„Wir wollen diese Wälder wirklich erforschen. Wir können tatsächlich hineinschauen“, sagte Professor John Remedios, Direktor des National Centre for Earth Observation und Befürworter der Mission, nach dem Start.
Er bezeichnete die Aussicht, den Kohlenstoffgehalt der Wälder im Amazonas, Kongo und in Indonesien mit bislang unerreichter Präzision zu kennen, als „bedeutend“.
Das P-Band-Radar des Satelliten verfügt über eine außergewöhnlich lange Wellenlänge, mit der es das Blätterdach durchdringen und Äste sowie Stämme erkennen kann, die bei herkömmlicher Beobachtung verborgen bleiben.
„Die meisten Radarsatelliten liefern heute eindrucksvolle Bilder von Eisbergen, erfassen aber meist nur die Baumkronen—kleine Zweige und Blätter. Sie dringen nicht tief in die Wälder ein“, erklärte Dr. Ralph Cordey, Leiter der Geowissenschaften bei Airbus.
„Durch den Einsatz einer deutlich längeren Radarwellenlänge können wir jetzt die innere Struktur der Wälder untersuchen“, ergänzte er.
Der 1,2 Tonnen schwere Satellit verwendet eine Methode, die einem CT-Scan ähnelt: Er analysiert bei wiederholten Überflügen zahlreiche Querschnitte und erstellt so nach und nach ein umfassendes Bild der vorhandenen holzigen Biomasse.
Dieses holzige Material ist ein wertvoller Indikator zur Abschätzung des im Klima erwärmenden Kohlendioxid gespeicherten Volumens.
Bisher mussten Wissenschaftler einzelne Bäume messen und diese Ergebnisse hochrechnen—eine „riesige Herausforderung“, so Professor Mat Disney, Fernerkundungsexperte am University College London.
„Unsere derzeitigen Schätzungen sind lückenhaft, einfach weil es extrem schwierig ist, das zu quantifizieren. Im Wesentlichen ist es der Versuch, den Kohlenstoffgehalt von mehr als eine Billion tropischer Bäume zu messen“, merkte er an.
„Satelliten liefern letztlich die einzige konsistente Methode für Messungen in diesem Maßstab.“
Die bodengestützte Datenerhebung wird parallel zur Satellitenmission fortgesetzt, um die vom Orbit empfangenen Informationen zu validieren.
Der in Großbritannien gebaute und ursprünglich von Professor Shaun Quegan von der Universität Sheffield konzipierte Satellit ist das Produkt internationaler Zusammenarbeit: „Diese Mission spiegelt jahrzehntelange Innovationen mit führenden Wissenschaftlern aus Europa und den USA wider.“
Trotz umfangreicher Vorbereitungen stehen nach dem Start noch mehrere komplexe Phasen bevor, darunter herausfordernde Satellitendeployments.
„Einige Elemente wie die ausfahrbare 12-Meter-Antenne stellen besondere Herausforderungen dar—es ist, als würde man einen riesigen Regenschirm im Weltall öffnen, und ein reibungsloser Ablauf ist entscheidend“, kommentierte Dr. Cordey.
Airbus engagierte Ingenieure von L3Harris Technologies aus den USA, um beim Bau des Antennenreflektors am Standort Stevenage zu helfen.
L3Harris bringt Spezial-Know-how im Bau großer, entfaltbarer Weltraumsysteme mit—Fähigkeiten, die es in Europa bislang nicht gibt.
Das Konsortium hat sich zum Ziel gesetzt, innerhalb von sechs Monaten erste Biomasse-Karten zu liefern und die Datenerhebung über einen Zeitraum von fünf Jahren fortzusetzen.
Diese jährlichen Karten werden sowohl den gespeicherten Kohlenstoff als auch die durch fortlaufende Abholzung verursachten Verluste dokumentieren.
„Bestehende Satellitenbeobachtungen wie etwa durch Landsat in den letzten fünf Jahrzehnten wurden oft durch Wolken verdeckt—insbesondere in tropischen Regionen ein Problem“, sagte Professor Disney.
Das Langwellenradar des Biomass-Satelliten löst dieses Problem, indem es die Wolkendecke durchdringt und verlässliche, jährliche Daten zur Waldstruktur liefert.
Diese Fähigkeit hat die engagierten Teams motiviert, die seit über zwei Jahrzehnten an dem Projekt arbeiten.
„Es ist aufregend, weil die Ergebnisse unser Verständnis von Wäldern und Bäumen—Ressourcen, die oft als selbstverständlich angesehen werden—und ihre entscheidende Rolle bei globalen Prozessen des Klimawandels, jetzt und in der Zukunft, vertiefen werden“, stellte Dr. Cordey fest.
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