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System Erde: CryoSat: Restart am 25.02.2010 ***UPDATE***

Copyright by Michael Bockhorst Mittwoch, 03. Februar 2010

Das System Erde ist unsere Lebensgrundlage. Aber viele Flächen auf der "System-Landkarte" sind heute noch weiß - vor allem beim Eis. CryoSat, ein Satellit zur Eisbeobachtung, soll erneut in den Orbit gebracht werden, nachdem das erste Exemplar 2005 schon während des Starts abgestürzt ist.

Rendering des Cryosat-2 Satelliten (Credits

Cryosat-2 / Montage (Credits: ESA - AOES Medialab)

***UPDATE INFORMATION 2010-03-01***
Der Start wurde verschoben. Grund: Der Treibstoffvorrat der 2. Stufe der Traegerrakete ist knapp bemessen. Der Betreiber Yuzhnoye, der fuer den Start verantwortlich ist, ueberprueft diese Situation und wird zeitnah einen neuen Starttermin bekanntgeben. (Quelle: ESA - http://www.esa.int/esaLP/SEME9R7CS5G_LPcryosat_0.html)
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Die Eisflächen lassen sich auch mit "normalen" Erdbeobachtungssatelliten leicht bestimmen. Und dies gelingt seit einigen Jahrzehnten. Die Eisdicken sind aber mindestens von vergleichbarer Bedeutung für die Entwicklung der Eisbedeckung und der Abschätzung der Auswirkungen auf das Klimasystem der Erde.

Warum Eis so wichtig ist ...

Eis hat zwei Eigenschaften, die es so einflussreich machen:

  • Eis hat einen sehr hohen Reflektionsgrad, auch Albedo genannt. Die Albedo von schneebedecktem Eis liegt bei nahezu 80 Prozent, die des Wassers bei nur etwa 10 Prozent. Landfläechen haben Albedo-Werte, die bei einigen Zehn Prozent liegen. Die Oberfläche der Erde hat im Durchschnitt eine Albedo von ungefähr 35 Prozent. Eisflächen haben damit einen sehr hohen Einfluß auf die Albedo und damit auf die Reflektionseigenschaften der Erde. Die Reflektion oder Absorption von Sonnenlicht entscheidet aber auch, wie warm es auf dem Planeten, speziell in bestimmten Regionen ist.
    → Eisflächen können die Erdtemperatur deutlich beeinflussen!
  • Eis und Wasser sind zwei Seiten der gleichen Medaille. Die Seiten wechseln bei etwa 0 Grad Celsius. Und damit wechselt auch ihr Einfluss auf die die Lichtreflektion zwischen 10 und bis zu 80 Prozent. Gerade in Regionen, in denen die Temperatur zumindest zeitweise um etwa 0 Grad liegt und ausreichend Niederschläge fallen oder Wasser vorhanden ist, können damit ihre Eigenschaften schnell verändern
    → Eisflächen können in bestimmten Regionen sehr schnell ab- oder zunehmen!

Die Eisdicke: Für Prognosen wichtiger als die Ausdehnung

Die Dicke des Eises kann lange Zeit deutlich abnehmen, ohne dass sich die Eisausdehnung auffallend verändert. Und die Fläche bestimmt den Einfluss auf das Klimasystems, weil sie die Reflektion des Sonnenlichtes festlegt.

Wenn aber die Eisdicke sukzessive sinkt, kann es in einem relativ kurzen Zeitraum (Größenordnung Jahre bis ein Jahrzehnt) zu einem vollständigen Verschwinden einer großen Eisfläche kommen. Dann sinkt der Reflektionsgrad von z.B. 60 Prozent auf unter 10 Prozent. Oder andersherum: Die Strahlungsabsorption steigt von 40 auf über 90 Prozent. Damit kommt es zu einer Erwärmung der betroffenen Region.

Positive Rückkopplungen

Gerade die steigende Strahlungsabsorption, die zu einer Erwärmung führt, kann weiteres Eis zum Schmelzen bringen. Damit wird der Anteil der absorbierten Energie gesteigert, mit der Folge einer weiter zunehmenden Erwärmung. Dadurch schmilzt weitere Eis. Und so weiter. Dieses Verhalten beschreibt Systeme mit einer positiven Rückkopplung. Je stärker ein Systemparameter sich in eine Richtung ändert (hier steigende Temperatur), desto stärker wandert auch das System in einen Zustand, der diese Temperatursteigerung unterstützt (abnehmende Eisflächen).

Die Kenntnis der Eisdicke ist also wesentlich für die Prognose von Klimaänderungen. Eine flächendeckende Bestimmung ensprechender Messwerte kann nur über Satelliten gelingen.

Cryosat als Aufklärer

Bereits 2005 wurde die erste Version dieses Satelliten gestartet. Der Satellit CryoSat(-1) konnte jedoch nicht erfolgreich in den Orbit eingeschossen werden.

Aufgrund der Wichtigkeit des Vorhabens wurde entschieden, die Mission erneut auf den Weg zu bringen, mit CryoSat-2. Der Start des Systems ist für den 25.2.2009 geplant.

CrySat-2 hat die Chance, endlich Licht in das Daten-Dunkel der Eisdicken zu bringen. Dazu wird die Eisdicke kartographiert - einerseits ist damit die Verteilung der Eisdicke von Landeis und Meereis bekannt. Aufgrund der mehrjährigen Laufzeit der Messungen können auch saisonale und darüber hinausgehende Veränderungen der Eisdicke vermessen werden.

Klima ist der Mittelwert von Wettermessungen über 2, 3 Jahrzehnte. Schon jetzt kann man mit CryoSat-3 rechnen. Der hoffentlich in 5 oder 7 Jahren eine erfolgreiche CryoSat-2-Mission ablöst!

Und ein Erfolg dieser Mission ist von höchster Wichtigkeit: Solange es ein Hin- und Her in der Klimadebatte gibt, gelingt das nachhaltige Handlen nicht. Der menschliche Einfluss auf das Klimasystem unseres Planeten ist sehr wahrscheinlich, nahezu sicher. Etwas unsicherer ist die Tragweite dieses Einflusses. Weniger sicher sind die Antworten auf die Frage, wie wir nun handeln sollen.

Zeigen die Daten der CryoSat-2-Mission, dass die Eisdicke dramatisch abnimmt, müssen wir von einem starken Einfluss der Menschan auf das Klimasystem ausgehen. Dann wissen wir, dass wir handeln müssen. Das sollte auch diejenigen überzeugen, die den Einfluss des Menschen auf das Klima als eine Verschwörungstheorie bezeichnen. Zumindest würden ihre Stimmen weniger Gewicht erhalten als heute.

Aufklärung ist ein Prozess. CryoSat-2 kann ein Teil zu dem Klima-Puzzle beitragen. Aber es wird ein wichtiges Puzzleteil sein, an dem wir viele weitere anlegen können.

Quellen im WWW:

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