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Finale Daten für 2024: Emissionen um drei Prozent gesunken

<p> <p>Im Jahr 2024 emittierte Deutschland drei Prozent weniger Treibhausgase als 2023. Dies zeigen die Ergebnisse der Berechnungen, die das Umweltbundesamt (UBA) am 15. Januar 2026 an die Europäische Kommission übermittelt hat. Insgesamt wurden 2024 in Deutschland rund 650 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt – 20 Millionen Tonnen weniger als ein Jahr zuvor.</p> </p><p>Im Jahr 2024 emittierte Deutschland drei Prozent weniger Treibhausgase als 2023. Dies zeigen die Ergebnisse der Berechnungen, die das Umweltbundesamt (UBA) am 15. Januar 2026 an die Europäische Kommission übermittelt hat. Insgesamt wurden 2024 in Deutschland rund 650 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt – 20 Millionen Tonnen weniger als ein Jahr zuvor.</p><p> <p>Die Treibhausgasemissionen in Deutschland sind im Jahr 2024 erneut zurückgegangen, wenn auch mit teils deutlich unterschiedlichen Entwicklungen in den einzelnen Sektoren. Während insbesondere die Energiewirtschaft weiterhin einen maßgeblichen Beitrag zur Emissionsminderung leistet, zeigen sich in anderen Bereichen nur geringe oder stagnierende Veränderungen.</p> Emissionen nach Sektoren <p>Mit einer Abnahme um knapp über 15 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente bzw. 7,4 Prozent gegenüber dem Vorjahr verzeichnet der Sektor <strong>Energiewirtschaft </strong>erneut<strong>&nbsp;</strong>einen starken&nbsp;Rückgang. Ein wesentlicher Grund hierfür ist die deutlich gesunkene Stromerzeugung aus Stein- und Braunkohle. Der Rückgang der Kohleverstromung wird auch durch den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien ausgeglichen, die 2024 den größten Anteil an der Stromerzeugung hatten. Ein weiterer Treiber war ein deutlich gestiegener Stromimportüberschuss, dass also mehr Strom als im Vorjahr importiert als exportiert wurde. Auch die im Vergleich zum Vorjahr mildere <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/witterung">Witterung</a> wirkte sich emissionsmindernd aus.</p> <p>In der <strong>Industrie</strong> blieben die Emissionen nahezu unverändert bei nunmehr rund 149 Millionen Tonnen CO2-Äquivalenten. Die Entwicklung ist jedoch in den verschiedenen Industriebranchen sehr unterschiedlich: Emissionssteigerungen durch eine wirtschaftliche Erholung in der chemischen Industrie und der Eisen-Stahl-Industrie wurden durch Emissionsrückgänge in der Baustoffindustrie, insbesondere durch eine geringere Zementklinkerherstellung, ausgeglichen.</p> <p>Im <strong>Gebäudesektor</strong> gingen die Emissionen um 2,4 Millionen auf rund 100 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente (minus 2,3 Prozent) zurück. Dabei wirkten nicht zuletzt die milderen Witterungsbedingungen im Vergleich zum Vorjahr als emissionssenkender Treiber. Im Jahr 2024 wurden zwar deutlich weniger neue Wärmepumpen installiert als im Rekordjahr 2023. Durch die erfolgten Neuinstallationen ist der Bestand im Vergleich zum Vorjahr dennoch um etwa zehn Prozent gestiegen. Zusammen mit den tiefengeothermischen Anlagen wurden im Jahr 2024 insgesamt 14 Prozent mehr Wärme aus Geothermie und Umweltwärme gewonnen als im Vorjahr.</p> <p>Mit einem nur geringfügigen Rückgang um rund 0,2 Prozent auf 144 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente blieben die Emissionen des <strong>Verkehrssektors</strong> 2024 nahezu unverändert. Den größten Anteil an der Emissionsminderung hatte zwar der Straßenverkehr, absolut fällt sein Beitrag zur Minderung aber weiterhin zu gering aus. Rückgänge im Schwerlastverkehr gleichen dabei steigende Emissionen im Inlandsflugverkehr und in der Binnenschifffahrt aus. Da zudem auch Pkw, leichte Nutzfahrzeuge und motorisierte Zweiräder geringfügig mehr Emissionen verursachten, ist der Rückgang vor allem auf einen konjunkturbedingt geringeren Dieselverbrauch im Güterverkehr zurückzuführen – sowohl auf der Straße als auch auf der Schiene.</p> <p>In der <strong>Landwirtschaft</strong> wiederum gingen die Treibhausgasemissionen um etwa zwei Millionen auf 61 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente zurück. Die Emissionen sanken vor allem durch geringere Emissionen aus landwirtschaftlichen Böden und einem geringeren Einsatz von Düngemitteln.</p> <p>Im Sektor <strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> und Forstwirtschaft</strong> sanken die Emissionen um 15 Millionen auf 58 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente. Dies ist zum einen ein Resultat der zurück­gehenden Emissionen aus dem Wald, dessen Bestand in Teilen von den Dürrefolgen der letzten Jahre erholt hat. Zum anderen sind die im Jahr 2023 witterungsbedingt sehr hohen Emissionen aus Mineralböden unter Ackerland 2024 deutlich niedriger ausgefallen. Im Bereich der Holzprodukte hingegen ist 2024 erstmalig seit den frühen 90er Jahren wieder mehr CO₂ freigesetzt als eingespeichert worden.</p> Emissionen nach Treibhausgasen <p>Mit 88,3 Prozent dominiert auch 2024 Kohlendioxid (CO2) die Treibhausgasemissionen – größtenteils aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Die übrigen Emissionen verteilen sich auf Methan (CH4) mit 6,8 Prozent und Distickstoffmonoxid (N2O) mit knapp 3,5 Prozent, dominiert durch den Bereich der Landwirtschaft. Gegenüber 1990 sanken die Emissionen von Kohlendioxid um 45,6 Prozent, Methan um 67 Prozent und&nbsp;Distickstoffmonoxid um 56,3 Prozent.</p> <p>Fluorierte Treibhausgase (F-Gase) verursachen insgesamt nur etwa 1,4&nbsp;Prozent der Treibhausgasemissionen, haben aber zum Teil sehr hohes Treibhauspotenzial. Seit 1995 sind die fluorierten Treibhausgasemissionen um 44,7 Prozent gesunken.</p> <p>Der Rückgang um 0,7 Millionen Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/co2">CO2</a>-Äquivalenten gegenüber den gemäß Klimaschutzgesetz für 2024 veröffentlichten Emissionsdaten (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/finale-daten-fuer-2023-klimaschaedliche-emissionen">Pressemitteilung 11/2025</a> vom 14. März 2025) bei den Gesamtemissionen gehen auf Aktualisierungen der damals nur vorläufigen statistischen Informationen zurück.</p> <p>Die offizielle Schätzung für die Emissionen 2025 wird das Umweltbundesamt gemäß Klimaschutzgesetz Mitte März 2026 vorstellen.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Pegel Denn (Messstellen-Nr: 2718070900)

'Pegel: Denn / Gewässer: Kesselinger Bach' ist eine Pegel-Messstelle und dient zur Überwachung von Oberflächengewässern in Rheinland-Pfalz. Die Pegelmessstelle Denn (ID: 418) befindet sich am Gewässer Staffelerbach im Flusseinzugsgebiet Ahr. Die Messstelle dient zur Messung des Wasserstands. Weiterhin wird der Abfluss an der Messstelle gemessen.

Indikator: Nationaler Wohlfahrtsindex

<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) ist ein Maß für die Wirtschaftsleistung einer Volkswirtschaft. Es spiegelt jedoch nicht die gesellschaftliche Wohlfahrt wider.</li> <li>Der Nationale Wohlfahrtsindex (NWI) berücksichtigt insgesamt 21 wohlfahrtsstiftende und wohlfahrtsmindernde Aktivitäten.</li> <li>Der NWI zeigt einen anderen Verlauf als das BIP. Er schwankt phasenweise. In den letzten Jahren ist ein Zuwachs erkennbar.</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Das BIP bildet die wirtschaftliche Leistung einer Volkswirtschaft ab und ist als international vergleichbare statistische Kenngröße anerkannt. Jedoch ist das BIP alleine als Maß für die gesellschaftliche Wohlfahrt nicht geeignet. Wichtige Kritikpunkte sind: Das BIP berücksichtigt nicht die Verteilung des Einkommens sowie ehrenamtliche Tätigkeiten und Hausarbeit. Das BIP erfasst keine Folgekosten durch Umweltschäden. Eine Verringerung des Naturkapitals wird daher nicht abgebildet. Sogenannte Defensivausgaben zur Bekämpfung von Kriminalität, Drogenkonsum oder die Folgekosten von Verkehrsunfällen oder Naturkatastrophen wirken sich tendenziell sogar positiv auf das BIP aus.</p> <p>Mit dem NWI wurde ein <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> entwickelt, der diese Kritikpunkte berücksichtigt. Ausgehend von den Konsumausgaben enthält der NWI Zu- und Abschläge, je nachdem ob es sich um wohlfahrtssteigernde oder wohlfahrtsmindernde Kategorien handelt. Zunehmende Ungleichverteilung verringert den Wert des Index. Umweltkosten und Verbrauch nicht erneuerbarer Ressourcen sind Beispiele für negative Kategorien, Ehrenamt und Hausarbeit für positive Kategorien. Der NWI kommt auch in den Bundesländern zunehmend zum Einsatz.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Die Entwicklung des NWI seit 1991 zeigt unterschiedliche Phasen. Bis 1999 ist parallel zum BIP eine kontinuierliche Steigerung zu beobachten. Danach zeigt sich eine Schere: Während das BIP weiter steigt, sinkt der NWI. Ursache war vor allem die zunehmende Einkommensungleichheit. Von 2005 bis 2013 zeigten sich kaum Schwankungen beim Wohlfahrtsindex. Ab 2014 entwickelte sich der NWI positiv. Die Konsumausgaben stiegen, die Ungleichheit stagnierte und die Umweltkosten nahmen leicht ab. Im Pandemiejahr sind jedoch sowohl das BIP als auch der NWI abrupt gefallen. Während sich das BIP 2021 erholte, sorgte insbesondere die Flutkatastrophe an Ahr und Erft für ein weiteres Absinken des NWI. 2022 kam es zu einem starken Anstieg, durch die ansteigenden Konsumausgaben (auch wegen der Entlastungspakete), durch Energieeinsparungen und geringere Schäden durch Naturkatastrophen im Vergleich zum Vorjahr.</p> <p>In 2023 und 2024 stieg der NWI an. Es gab einen weiteren Rückgang der Umweltbelastungen, insbesondere durch zurückgehende Energieverbräuche und den Ausbau erneuerbarer Energien und die damit verbundenen geringeren Emissionen. Auch beim Konsum gab es leichte Zugewinne. Erste Schätzungen der Entwicklungen im ersten Halbjahr zeigen für 2025 einen weiteren Anstieg des Konsums. Allerdings steigt auch der Energieverbrauch und die damit verbundenen negativen Umweltwirkungen. Insgesamt erscheint eine leichte Erhöhung des NWI wahrscheinlich. Weitere Informationen findet man in einer <a href="https://www.imk-boeckler.de/de/faust-detail.htm?produkt=HBS-009291">detaillierten aktuellen Auswertung des NWI</a>.</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Der NWI stellt die Summe von 21 monetär bewerteten Komponenten dar. Der größte Posten ist der mit der Einkommensverteilung (Gini-Index) gewichtete private Konsum. Darüber hinaus fließen weitere wohlfahrtssteigernde Komponenten wie Hausarbeit, ehrenamtliche Tätigkeiten und Ausgaben für Bildung und Gesundheit positiv in den NWI ein. Wohlfahrtsmindernd wirken sich z.B. Kosten für verschiedene Umweltschäden oder auch Kriminalität aus. Eine ausführliche Beschreibung der Berechnungsweise findet sich in <a href="https://www.imk-boeckler.de/fpdf/HBS-008250/p_imk_study_78_2022.pdf">NWI 3.0 Methodenbericht Nationaler Wohlfahrtsindex 3.0</a>. Auf der <a href="https://www.fest-heidelberg.de/forschung/nachhaltige-entwicklung/forschungsfelder/wohlfahrts-und-nachhaltigkeitsmessung/wohlfahrtsindizes-nwi-rwi/">Forschungsstätte der Evangelischen Studiengemeinschaft</a> findet sich eine umfangreiche und aktuell gehaltene Liste von Veröffentlichungen zum NWI und zu Regionalen Wohlfahrtsindizes verschiedener Bundesländer.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Pegel Müsch 2 (Messstellen-Nr: 2718009400)

'Pegel: Müsch 2 / Gewässer: Ahr' ist eine Pegel-Messstelle und dient zur Überwachung von Oberflächengewässern in Rheinland-Pfalz. Die Pegelmessstelle Müsch 2 (ID: 613) befindet sich am Gewässer Ahr im Flusseinzugsgebiet Ahr. Die Messstelle dient zur Messung des Wasserstands.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1689: Climate Engineering: Risiken, Herausforderungen, Möglichkeiten?, Klima-Engineering über Land: Umfassende Evaluierung von Auswirkungen terrestrischer Carbon-Dioxide-Removal-Methoden auf das Erdsystem (CE-LAND+)

Methoden des terrestrischen Carbon Dioxide Removal (tCDR) wie Aufforstung und Biomasseplantagen werden zuweilen als effektive, 'grüne' und sichere Varianten des Klimaengineering (CE) verstanden wegen ihrer Möglichkeit, die natürliche CO2-Aufnahme durch die Biosphäre zu erhöhen, und ihrer denkbaren ökonomischen Tragfähigkeit. Erkenntnisse aus der ersten Phase des CE-LAND-Projekts legen indes nahe, dass tCDR aufgrund schwieriger erdsystemischer und ethischer Fragen ebenso kontrovers wie andere CE-Methoden ist. CO2-Budgetierungen und rein ökonomische Bewertungen sind daher um profunde Analysen der natürlichen Begrenzungen, der Auswirkungen auf das Erdsystem mit damit verbundenen Unsicherheiten, der Tradeoffs mit anderen Land- und Wassernutzungen und der weitreichenden ethischen Implikationen von tCDR-Maßnahmen zu ergänzen. Analysen hypothetischer Szenarien der ersten Projektphase zeigen, dass effektives tCDR die Umwidmung großer Flächen voraussetzt, womit schwierige Abwägungsprozesse mit anderen Landnutzungen verbunden wären. Darüber hinaus zeigt sich, dass signifikante Nebenwirkungen im Klimasystem (außer der bezweckten Senkung der Weltmitteltemperatur) und in terrestrischen biogeochemischen Kreisläufen aufträten. CE-LAND+ bietet eine tiefergehende quantitative, räumlich explizite Evaluierung der nicht-ökonomischen Kosten einer Biosphärentransformation für tCDR. Potentielle Tradeoffs und Impakts wie auch die systematische Untersuchung von Unsicherheiten in ihrer Abschätzung werden mit zwei Vegetationsmodellen, einem Erdsystemmodell und, neu im Projekt, dynamischen Biodiversitätsmodellen analysiert. Konkret wird CE-LAND+ bisher kaum bilanzierte Tradeoffs untersuchen: einerseits zwischen der Maximierung der Flächennutzung für tCDR bzw. Biodiversitätsschutz, andererseits zwischen der Maximierung der Süßwasserverfügbarkeit für tCDR bzw. Nahrungsmittelproduktion sowie Flussökosysteme. Auch werden die (in)direkten Auswirkungen veränderten Klimas und tCDR-bedingter Landnutzungsänderungen auf Wasserknappheit (mit diversen Metriken und unter Annahme verschiedener Varianten des Wassermanagements) und Biodiversität quantifiziert. Die Tradeoffs und Impakts werden im Kontext von neben der Bekämpfung des Klimawandels formulierten globalen Nachhaltigkeitszielen - Biodiversitätsschutz, Wasser- und Ernährungssicherheit interpretiert - was sonst nicht im Schwerpunktprogramm vermittelt wird. Ferner wird das Projekt zu besserem Verständnis und besserer Quantifizierung von Unsicherheiten von tCDR-Effekten unter zukünftigem Klima beitragen. Hierzu untersucht es modellstrukturbedingte Unterschiede, Wachstum und Mortalität von tCDR-Pflanzungen unter wärmeren und CO2-reicheren Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen tCDR-bezogenen Landnutzungsaktivitäten und Klima. Schließlich wird CE-LAND+ in Kooperationen innerhalb des Schwerpunktprogramms und mit einer repräsentativen Auswahl von Szenarien zur Evaluierung tCDR-bedingter Tradeoffs aus umweltethischer Sicht beitragen.

Afrikanische Schweinepest (ASP) im Land Brandenburg (WMS)

Der Dienst bietet eine Datensammlung zum Thema Afrikanische Schweinepest (ASP) in Brandenburg an. Um die Fundorte wurden Restriktionszonen eingerichtet, in denen verschiedene Bekämpfungsmaßnahmen umgesetzt werden: Infizierte Zone, Kerngebiet, Sperrzone I (Pufferzone), Sperrzone II (Gefährdetes Gebiet), Weiße Zone. Diese Daten werden vom Krisenstab, abhängig von der Veränderung der Gefährdungslage, an den Landesbetrieb Forst Brandenburg übergeben.

Sonderbefliegung Hochwasser Ahr 2022

Sonderbefliegung des Ahrtals im Zusammenhang mit dem Hochwasser (Befliegungsdatum 14. Juni 2022). 40 cm Bodenauflösung.

Pressemitteilung Nr. 201 vom 12. Juni 2026 Stärkstes Treibhausgas: Bezug von Schwefelhexafluorid sinkt 2025 um 19 %

Presse Stärkstes Treibhausgas: Bezug von Schwefelhexafluorid sinkt 2025 um 19 % Von Unternehmen bezogene Menge entspricht 15,5 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten Seite teilen Pressemitteilung Nr. 201 vom 12. Juni 2026 WIESBADEN – Klimawirksame Stoffe beeinflussen die Erderwärmung und tragen zum Klimawandel bei. Das stärkste bekannte Treibhausgas ist Schwefelhexafluorid (SF 6 ), dessen Treibhauspotenzial die Klimawirksamkeit von Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) um das 23 500-Fache übersteigt. Wie das Statistische Bundesamt (Destatis) mitteilt, haben deutsche Unternehmen im Jahr 2025 insgesamt 658,7 Tonnen dieses Stoffs bezogen. Das waren 154,6 Tonnen oder 19 % weniger als im Jahr 2024. Die im Jahr 2025 bezogene Menge SF 6 entspricht 15,5 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten ( Global Warming Potential , GWP), wobei SF 6 zum Großteil in geschlossenen Systemen verwendet und nur in geringem Maß in die Atmosphäre freigesetzt wird. Lädt... Höchster Anteil von SF 6 in dem Bereich der elektrischen Erzeugung, Übertragung und Verteilung eingesetzt Im Jahr 2025 wurde SF 6 mit einer abgegebenen Menge von knapp 470 Tonnen (71,3 %) hauptsächlich im Bereich der elektrischen Erzeugung, Übertragung und Verteilung eingesetzt. Im Vorjahresvergleich sank die abgegebene Menge des Stoffes in diesem Bereich um 128,5 Tonnen (-21,5 %). Zum Berichtsjahr 2025 wurden die Abnehmergruppen "Energieversorger" und "Elektroindustrie/Apparatebau" zu einer neuen Gruppe "elektrische Erzeugung, Übertragung und Verteilung" zusammengelegt. Eine weitere bedeutende Abnehmergruppe mit 82,8 Tonnen war die Halbleiterindustrie. Nach einem deutlichen Anstieg um 58,6 % im Jahr 2022 und um 5,5 % im Jahr 2023 sowie um weitere 8,8 % im Jahr 2024 sank die Abgabe an die Halbleiterindustrie 2025 um 3,4 Tonnen (-3,9 %). Abgabe von Stickstofftrifluorid vorwiegend an Halbleiterindustrie Auch das Treibhausgas Stickstofftrifluorid (NF 3 ) hat einen sehr hohen GWP-Wert von 16 100 und baut sich extrem langsam in der Atmosphäre ab. Im Jahr 2025 wurden insgesamt 168,4 Tonnen NF 3 hauptsächlich an die Halbleiterindustrie abgegeben, das entspricht 2,7 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten. Im Vergleich zu 2024 sank die insgesamt abgegebene Menge um 3,3 Tonnen (-1,9 %). Freigesetzte SF 6 -Menge entsprach 0,2 % aller Treibhausgasemissionen im Jahr 2024 Die an die Industrie abgegebene Menge an SF 6 entspricht nicht der Emissionsmenge, die in die Atmosphäre freigesetzt wird. Eine Freisetzung kann aber beispielweise bei der Entsorgung alter Schallschutzscheiben erfolgen. Direkt freigesetzt wurden im Jahr 2024 nach Berechnungen des Umweltbundesamtes zur nationalen Treibhausgas-Berichterstattung 1,6 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente SF 6 . Dies entsprach 0,2 % der gesamten Treibhausgasemissionen in Deutschland von rund 650 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten. NF 3 hingegen wurde nach dieser Berechnung in sehr geringem Maß tatsächlich freigesetzt, nämlich in einer Menge von 0,02 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten. Für die tatsächlich freigesetzte Menge liegen für das Jahr 2025 nur vorläufige Zahlen für die fluorierten Treibhausgase insgesamt vor, eine Differenzierung nach einzelnen Gasen ist zum jetzigen Zeitpunkt nicht möglich. Methodische Hinweise: Die Erhebung erfolgt bei Unternehmen, die Schwefelhexafluorid beziehungsweise Stickstofftrifluorid herstellen, importieren, exportieren oder in Mengen von mehr als 200 Kilogramm im Inland abgeben. Industrieunternehmen, die diese Gase für die Produktion einsetzen, werden nicht befragt. Weitere Informationen: Weitere Ergebnisse bietet die Tabelle " Abgabe von Schwefelhexafluorid in Deutschland nach Wirtschaftsbereichen " auf der Themenseite " Klimawirksame Stoffe " im Internetangebot des Statistischen Bundesamtes. Neben weiteren Umweltindikatoren ist der Ausstoß von Luftschadstoffen (Treibhausgasemissionen) auch Teil des Monitorings der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie ( www.dns-indikatoren.de ). Ergebnisse zum Thema Klima, Klimawandel und Klimaschutz bietet auch die Klima-Sonderseite ( www.destatis.de/klima ) im Internetauftritt des Statistischen Bundesamtes. +++ Daten und Fakten für den Alltag: Folgen Sie unserem WhatsApp-Kanal . +++ #abbinder-75-pm.l-content-wrapper { padding-top:30px; } #abbinder-75-pm .column-logo { width: 130px; height: 130px; } #abbinder-75-pm .picture .wrapper img { max-width: 100px; max-height: 100px; height: 100px; width: 100px; } #abbinder-75-pm .picture { margin-left:0px; padding:0 10px; } @media only screen and (min-width: 1024px) { #abbinder-75-pm .picture { margin-left:0px;padding:0 20px; } } Kontakt für weitere Auskünfte Statistiken der Wasserwirtschaft und der klimawirksamen Stoffe Telefon: +49 611 75 8950 Zum Kontaktformular Zum Thema Klimawirksame Stoffe Klima

Sauerstoffabnahme im Ozean: Implikationen für die N2O Produktion und die Atmosphäre

N2O ist ein wichtiges Treibhausgas und seine atmosphärische Lebensdauer ist ausreichend lang, um in die Stratosphäre zu gelangen wo es an ozonabbauenden photochemische Reaktionen beteiligt ist (de Bie et al. 2002). Der Ozean ist eine bedeutende Quelle von N2O und macht etwa 35% der natürlichen Quellen aus. Die mikrobielle Produktion von N2O (NH4+-Oxidation, Nitrifizierer-Denitrifikation, Denitrifikation) wird weitgehend über die Konzentration von gelöstem Sauerstoff (DO) reguliert. Unterhalb einer bestimmten, aber ungenau definierten DO-Konzentration, findet deutlich erhöhte N2O Produktion statt. Die Hinweise auf sinkende DO-Konzentrationen im Ozean häufen sich und dies wird zu einer erhöhten ozeanischen N2O Produktion und somit zu einer erhöhten N2O-Emission in die Atmosphäre führen. Bevor dies geschieht ist entscheidend, dass wir 1) die aktuellen N2O Bedingungen im Ozean identifizieren (d.h. N2O-Verteilung, Produktion und Produktionswege) und 2) bestimmen, wie sich die N2O Bedingungen unter verschiedenen Szenarien zukünftiger DO-Konzentrationen ändern werden. Für Punkt 1 werden Arbeiten im nordöstlichen tropischen Atlantik durchgeführt, da dort DO-Konzentrationen herrschen, die für den größten Teil des Ozeans charakteristisch sind. Für Punkt 2 werden wir Arbeit in zwei extremen Sauerstoffminimumzonen (OMZ) durchzuführen (im südöstlichen tropischen Pazifik und in einem low oxygen eddy im nordöstlichen tropischen Atlantik), wo die DO-Konzentrationen wesentlich niedriger sind als im Großteil des Ozeans. In beiden Regionen werden wir: 1) N2O-Konzentrationen messen; 2) del15N, del18O und 15N Site Preference von N2O messen, um die relative Bedeutung, die die verschiedenen Produktionswege von N2O an der Gesamtkonzentration haben, zu bestimmen; 3) N2O-Produktionsraten für jeden der verschiedenen Produktionswege mittels der 15N-Tracer-Technik bestimmen. Zusätzliche Molekularanalysen werden helfen, die verschiedenen N2O-produzierenden Organismen zu charakterisieren und zu quantifizieren. Um die Auswirkungen zu studieren, die eine erhöhte N2O-Produktion im Ozean (als Folge der abnehmenden DO-Konzentration) für die Atmosphäre hat, ist es wichtig, dass wir die Faktoren die den Gasaustausch von N2O beeinflussen, besser verstehen. Mittels der Eddy-Kovarianz-Technik werden wir N2O Flüsse aus dem Meer direkt messen und mit physikalischen, chemischen und biologischen Parametern vergleichen.

Das Fluktuations-Dissipations-Theorem, Stochastik und klimaabhängige Subgitterskalenparametrisierungen für effiziente Klimamodelle

In verschiedenen Anwendungsbereichen der Klimamodellierung, z.B. Paläoklimatologie oder Sensitivitätsstudien, besteht Bedarf nach einem besonders effizienten Atmosphärenmodul. Niedrigdimensionale Modelle, basierend auf empirisch-orthogonalen Funktionen (EOF), mit einer empirischen linearen Parametrisierung der nicht aufgelösten Subgitterskalen (SGS), können viele Aspekte der Dynamik eines klassischen allgemeinen Zirkulationsmodells reproduzieren. Sie bieten sich somit in diesem Zusammenhang als interessantes Werkzeug an. Ein verbleibendes Problem war bisher die Klimasensitivität der empirischen SGS-Parametrisierung. In dem Projekt sollen zwei eng miteinander verwobene Ansätze verwendet werden, um dieses Thema anzugehen: (1) Neuere Ergebnisse zeigen, dass das Fluktuations-Dissipations-Theorem (FDT) Potential für die Vorhersage der Reaktion einer empirischen SGS-Parametrisierung auf variable externe Bedingungen hat, insbesondere wenn das betroffene System ausreichend viele schnelle Komponenten hat. Die barotrope Vorticitygleichung in dieser Untersuchung gestattet aber nur vergleichsweise langsame barotrope Rossbywellen. Es ist deshalb zu erwarten, dass der FDT-Ansatz in einem realistischeren Zusammenhang noch besser funktioniert. Darum, und auch mit der direkten Absicht, sukzessive den Realismus der Anwendung zu erhöhen, ist es geplant, die FDT-Strategie auf niedrigdimensionale Modelle der quasigeostrophischen Dreischichtendynamik (QG3S) anzuwenden, die synoptisch-skalige barokline Wellen zulässt. Dazu soll eine empirische linear-stochastische (Ornstein-Uhlenbeck, OU) Parametrisierung betrachtet werden. (2) Noch mehr als der obige Ansatz mit einer empirischen OU-Parametrisierung basiert die stochastische Modenreduktion (SMR) auf ersten Prinzipien. Die darin gegebene explizite Ableitung des Einflusses der nichtaufgelösten schnellen Moden, mit multiplikativem Rauschen und nichtlinearen deterministischen Beiträgen als Ergänzung zu Antrieb und additivem Rauschen wie in einer OU-Parametrisierung, sollte zu einem robusteren Verhalten eines entsprechend entwickelten niedrigdimensionalen Modells führen als die mehr datenbasierte OU-Parametrisierung der SGS. Da SMR-basierte Modelle allerdings zu einem Klimafehler neigen, die oben beschriebenen empirischen Ansätze andererseits sehr gut funktionieren, ist es vorgesehen, die Leistungsfähigkeit von SMR-Modellen zu verbessern, indem die konstante und lineare Komponente ihrer SGS-Parametrisierung empirisch ergänzt wird. Wiederum im QG3S-Zusammenhang soll das FDT verwendet werden, um die Reaktion der empirischen Komponenten der so modifizierten SMR-Parametrisierung auf externe Störungen vorherzusagen. Das übergeordnete Ziel dieser Anstrengungen ist ein effizientes Atmosphärenmodell, das soweit wie nach dem heutigen Stand der Wissenschaft möglich auf ersten Prinzipien basiert, das darüber hinaus aber das FDT verwendet, um die Klimaabhängigkeit der verbleibenden empirischen Elemente zu beschreiben.

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