CO2-Konzentration noch nicht nachweisbar gesunken

Covid-19 CO₂-Konzentration noch nicht nachweisbar gesunken

16.09.2020Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT haben bei aktuellen Messungen festgestellt, dass sich die Konzentration von Kohlendioxid (CO₂) in der Atmosphäre durch die geschätzten Emissionsreduzierungen, die auf die Veränderungen durch die Coronapandemie zurückgehen, bisher nicht nachweisbar verändert hat.

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Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Im Jahr 2020 wird laut Prognosen 8 % weniger CO2 ausgestoßen - dies ist allerdings in der Atmosphäre noch nicht messbar. Forscher schließen daraus, wie die Emissionen reduziert werden müssen, um die Pariser Klimaziele zu erreichen.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Vermehrtes Arbeiten im Homeoffice, Videokonferenzen statt Dienstreisen und der Urlaub im Heimatland gehören mittlerweile zum Alltag. Durch das geringere Verkehrsaufkommen reduzieren sich auch die CO₂-Emissionen – prognostiziert werden Einsparungen von bis zu 8 % im Jahr 2020. Laut des Weltklimarats IPCC wären Jahr für Jahr kumulative Einsparungen in etwa dieser Größenordnung erforderlich, um die Ziele des Pariser Abkommens bis 2030 zu erreichen.

Einschränkungen reichen nicht

„Trotz der geringeren Emissionen zeigt unsere Studie, dass sich die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre aber noch nicht messbar verringert hat“, sagt Ralf Sussmann vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Campus Alpin des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in Garmisch-Partenkirchen. „Um den CO₂-Gehalt in der Atmosphäre auf Dauer zu reduzieren, müssten Maßnahmen wie die Einschränkungen während der Corona-Pandemie über Jahrzehnte fortgesetzt werden; aber selbst dies würde bei weitem nicht ausreichen.“

Auf der Zugspitze beobachten Wissenschaftler des KIT unter anderem die CO2-Konzentration in der Atmosphäre.
(Bild: Markus Rettinger, KIT)

Kompletter Abbau der CO₂-Emissionen bis 2055

Um das zu zeigen, haben die Forscherinnen und Forscher zusätzlich ein langfristiges Szenario untersucht, das sich mit atmosphärischen Messungen gut nachweisen lässt: Das Ziel des Pariser Klimaabkommens, die Erderwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen, lässt sich nur erreichen, indem die CO₂-Emissionen sofort deutlich verringert werden und bis 2055 Null betragen. „Dazu reichen Maßnahmen wie die Beschränkungen in der Coronakrise allerdings bei weitem nicht aus, denn diese haben ja nur einmal eine Einsparung von 8 % erzielt. Um in den kommenden Jahrzehnten Null-Emissionen zu erreichen, sind vielmehr Jahr für Jahr kumulative Reduzierungen in der gleichen Größenordnung notwendig – also 16 % in 2021, 24 % in 2022 und so weiter. Dafür sind politische Maßnahmen unumgänglich, die grundlegende technologische Veränderungen im Energie- und Verkehrssektor umgehend einleiten“, so Sussmann.

Lange Lebensdauer von CO₂ verhindert Früherkennung

Dass derzeit noch keine Veränderungen in der Atmosphäre zu erkennen sind, erklären die Forschenden mit der sehr langen Lebensdauer von CO2 und der enormen Hintergrundkonzentration, die sich seit der Industrialisierung aufgebaut hat. „Aber auch natürliche Einflüsse erschweren eine Früherkennung: Während vom Menschen verursachte Emissionen die klare Hauptursache für die langfristige Zunahme an atmosphärischem CO₂ darstellen, gibt es überlagerte Jahr-zu-Jahr-Schwankungen der Wachstumsrate, die durch natürliche Klimavariabilität der Ozeansenken und Landvegetation dominiert werden“, sagt Sussmann. Dies erschwere den Nachweis erfolgreicher Emissionsminderungen durch Atmosphärenmessungen.

Über die Studie

Für die Studie nutzte das Team Daten aus einem weltweiten Netzwerk zur Beobachtung der CO2-Konzentration, dem Total Carbon Column Observing Network (TCCON). Hier wurde die Konzentration in den verschiedenen Schichten der Atmosphäre über Garmisch-Partenkirchen und weiteren Standorten rund um den Globus gemessen. „Dazu waren High-Tech-Infrarotspektrometer im Einsatz, welche die Sonne als Lichtquelle nutzen. Diese Messmethode ist extrem genau, die Unsicherheiten liegen unter wenigen Promille“, erläutert Sussmann.
Das Forschungsteam hat die TCCON-Messergebnisse den Prognosen der atmosphärischen Wachstumsrate für 2020 – mit und ohne Corona-Einschränkungen – gegenübergestellt. „Unsere Genauigkeitsanalysen der Atmosphärenmessungen haben gezeigt, dass wir innerhalb von etwas mehr als einem halben Jahr die Auswirkungen der Covid-19-Maßnahmen auf die Atmosphäre messen könnten, wenn der Referenzzustand ohne Covid-19 genau vorhergesagt werden könnte“, so der Klimaforscher. „Auf jeden Fall aber könnten wir in voraussichtlich zweieinhalb Jahren herausfinden, ob es durch globale politische und gesellschaftliche Maßnahmen gelingt, ausreichende Alternativen für fossile Brennstoffe zu finden und so die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen.“ Die Ergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Zeitschrift Remote Sensing veröffentlicht. (DOI: 10.3390/rs12152387).