As part of the MOSES Project, in April 2023 methane measurements were started in the north-western part of the island Heligoland in the German Bight (North Sea). The objective was to complement the measurements of the Sternfahrten to identify the carbon cycle and its flow from the start of the Elbe river into the North Sea. Therefore, a Contros methane sensor for dissolved methane was deployed under water at about 10 to 12 meter depth (depending on the tide) close to the underwater observatory (UW-OBS) MarGate (54°11' N, 7°52' E), from the COSYNA Project. To ensure correct values latter was cleaned frequently from growing organisms by scientific divers. The present data contains the data from 2024, the second year running the sensors. Based on the concentrations of dissolved methane the methane emissions (diffusive flux) was calculated.
Kleinseen stellen eine bedeutende Quelle von Methan im globalen Methanhaushalt dar. Diese Seen weisen pro Flächeneinheit höhere Methanflüsse auf als große Seen und haben einen wesentlichen Anteil an den weltweiten Methanemissionen aus Seen. Allerdings sind die Abschätzungen der seeweiten Methanemissionen mit sehr großen Unsicherheiten behaftet. Das liegt daran, dass es nur wenige und unzureichende Messungen und Modellansätze gibt, die die zeitliche und räumliche Variabilität von Methan in Seen erfasst. Die Ziele des Projekts sind die Dynamik und Verteilungsmuster von Methan in und Methanemissionen aus Kleinseen zu untersuchen sowie die Eigenschaften der Seen zu charakterisieren und die Prozesse zu quantifizieren, die die seeweiten Methanemissionen aus Kleinseen bestimmen. Ein spezieller Fokus des Projekts liegt dabei auf der relativen Bedeutung und zeitlichen Variabilität der räumlichen Methangradienten, der Herbst-Vollzirkulation und der verschieden Emissionspfade für die jährlichen, seeweiten Methanemissionen. Am Beispiel von sechs Kleinseen, die unterschiedliche Eigenschaften besitzen, werden intensive Feldexperimente durchgeführt. Während der Feldexperimente werden unter Berücksichtigung der Hauptemissionspfade die seeinterne Dynamik, räumliche Heterogenität, seeweite Verteilung und zeitliche Variabilität von gelöstem Methan und Methanemissionen zusammen mit den abiotischen Bedingungen in den sechs Kleinseen gemessen und analysiert. Dabei kommen neuste Messtechniken zum Einsatz (Eddy-Kovarianz System, Ein- und Mehrfrequenz Echolote, Methansonden, automatisierte Methanflusskammern und -trichter, tragbarer Treibhausgasanalysator, Sauerstoff- und Kohlendioxid-Optoden), die mit einer intensiven Wasserprobenahme und -analyse (gelöstes Methan, Methan-Isotopenzusammensetzung, Methan-Oxidationsraten und andere Wasserinhaltsstoffe) verknüpft werden. Diese Kombination erlaubt eine genaue und zuverlässige Aufnahme aller im Kontext nötigen abiotischen Parameter und im Speziellen der gelösten Methankonzentration mit einer hohen zeitlichen und räumlichen Auslösung. Die Feldexperimente werden durch numerische Simulationen zur Dynamik von Methan mit einem 3D Methan Modell komplettiert. Ziel dieser Modellrechnungen ist es, den horizontalen Transport, die Dynamik, Verteilung sowie den seeweiten, diffusiven Fluss von gelöstem Methan in die Atmosphäre bei sich ändernden Randbedingungen zu untersuchen. Des Weiteren wird mit numerischen Experimenten bestimmt wie sich ein verändertes Klima und unterschiedliche Windszenarien auf den diffusiven Fluss von gelöstem Methan in die Atmosphäre während Zirkulationsphasen auswirken und deren relativen Anteil an den seeweiten, jährlichen Emissionen verändern.
In continuation of the previous cruises (Sternfahrten) we covered a similar area with the RV Heincke. All instruments were set up in the MOSES laboratory container. Standard hydrographic parameters were determined with a pocket ferrybox running with ship's surface water supply. In addition, dissolved methane was determined continuously. We used a degassing unit which was using surface water from the ship's water supply. The gas mixture was subsequently analysed with a Greenhouse Gas Analyzer from LosGatos. Conversion to methane concentration was performed with water samples, from which the methane content was determined with gas chromatography. Atmospheric methane concentrations were obtained from the ICOS-station Helgoland. Wind speed was obtained from the ships meteorological systems. The diffusive flux was calculated as outlined in the additional meta data description.
Der Anstieg natürlicher Emissionen des Treibhausgases Methan haben einen bedeutenden Einfluss auf das Klima der Erde. Als Methanquelle nehmen küstennahe Gewässer eine besondere Stellung ein, da die Methankonzentration im Wasser hier wesentlich höher ist als im offenen Ozean. Trotz der Bedeutung der Küstengebiete ist bisher nur wenig bekannt über die hier zu findenden Methanemittenten und ihr jeweiliger Beitrag am atmosphärischen Methanfluss. Zudem zeigen eine Reihe aktueller Untersuchungen, dass Methan nicht nur unter anoxischen Bedingungen mikrobiell gebildet werden kann, sondern dass dies auch in einer oxischen Umgebung möglich ist. Eine solche Methanproduktion nahe der Meeresoberfläche würde den Weg zwischen Methanquelle und Atmosphäre wesentlich verkürzen und damit den Methanfluss in die Atmosphäre verstärken. Aufgrund einiger Untersuchungen, die eine Verknüpfung zwischen Primär- und Methanproduktion aufzeigen, stellen wir die Hypothese auf, dass Mikrophytobenthos (MPB)-Gemeinschaften eine wichtige, aber bisher nicht bearbeitete Stellung in der Flachwasser-Methandynamik zukommen. MPB-Gemeinschaften nehmen eine herausragende Rolle in der Primärproduktion von Küstensedimenten ein. Um die Bedeutung der MPB-assoziierten Methanproduktion besser einordnen zu können, werden wir das Potential dieser Methanquelle in Inkubationsexperimenten detailliert untersuchen. Zur Bestimmung der hierbei wichtigen Effektoren und Mikrophytobenthosarten werden wir an verschiedenen axenischen und xenischen klonalen Kulturen benthischer Diatomeen-Spezies die Primär- und Methanproduktion unter kontrollierten Temperatur- und Lichtbedingungen bestimmen. Mit Hilfe einer neuen Cavity-Ring-Down-Spektroskopie basierten Methode planen wir an geschlossenen Inkubationen die Methankonzentrationsentwicklung in hoher zeitlicher Auflösung über Tag/Nacht Zyklen zu erfassen. Zusätzliche Inkubationen mit 13C-markierten Substraten werden es uns erlauben, den Weg der Methanproduktion in den Diatomeen einzugrenzen. Bisher wurde der Prozess der oxischen Methanproduktion nur in Kulturexperimenten untersucht. Ob die hier ermittelten Raten auch in die natürliche Umgebung übertragbar sind, wurde hingegen nicht geprüft. Um diese Wissenslücke zu schließen, planen wir neben den Experimenten an klonalen Kulturen auch Studien an natürlichen MPB-Gemeinschaften durchzuführen. Diese Gemeinschaften werden wir im Flachwasser vor der Insel Askö (schwedische Ostseeküste) und dem inneren Küstengewässer vor Zingst (Darßer-Zingst-Bodden, deutsche Ostseeküste) beproben, um ein möglichst breites Spektrum an Sedimenten, hydrodynamischen Bedingungen und MPB-Gemeinschaften abzudecken. Um die in unseren Experimenten ermittelten Methanproduktionsraten in die benthischen und atmosphärischen Methanflüsse besser einordnen zu können, werden wir in beiden Untersuchungsgebieten die Methanflüsse zwischen Sediment, dem Wasser und der Atmosphäre bestimmen.
Klimawandel bezeichnet eine längerfristige Temperaturänderung der Erdatmosphäre. In den vergangenen zwei bis drei Millionen Jahre gab es auf der Erde einen zyklischen Wechsel von Warm- und Kaltphasen. Das ist im Wesentlichen auf die Neigung der Erdachse und die elliptische Umlaufbahn der Erde um die Sonne und dem daraus resultierenden Abstand der Erde zur Sonne sowie dem Einstrahlungswinkel der Sonnenstrahlen auf die Erde zurückzuführen. Auch die ebenfalls zyklischen Veränderungen unterliegende Aktivität der Sonne hat Einfluss auf das Erdklima. Darüber hinaus gibt es weitere natürliche Faktoren wie beispielsweise Vulkanismus und durch Rückkopplungseffekte verursachte Veränderungen der Meeresströmungen, die das Klima beeinflussen. In den letzten 150 Jahren hat jedoch der Mensch entschieden dazu beigetragen, die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre zu erhöhen und so eine globale Erwärmung voranzutreiben. Das ist auf die massive Nutzung fossiler Energieträger (Kohle, Erdöl und Erdgas) und eine veränderte Landnutzung, wie die Rodung von Wäldern und die Trockenlegung von Mooren zurückzuführen. Laut aktuellem IPCC-Bericht ist die globale atmosphärische Konzentration von CO₂ seit vorindustrieller Zeit um 40 % angestiegen. Die atmosphärischen Konzentrationen von CO₂, Methan und Stickstoffoxiden sind mittlerweile so hoch wie nie zuvor innerhalb der letzten 800.000 Jahre. In jeder der letzten drei Dekaden fand eine zunehmende Erwärmung der Erdoberfläche statt, die stärker war als in jeder zurückliegenden Dekade seit 1850. Die Folgen sind bereits deutlich erkennbar. Global findet eine Erwärmung der Atmosphäre und der Ozeane statt, Permafrostböden tauen auf und setzen Methan frei, das Meereis schmilzt, ebenso die Eisschilde des Festlandes, der Meeresspiegel steigt, und zwar schneller, als bisherige Modelle dies erwarten ließen. Regional kommt es vermehrt zu Extremwetterereignissen wie Hitzeperioden, Stürmen, Starkregenereignissen und Hagel. Berlin als dicht besiedelte Metropole mit einem hohen Versiegelungsgrad, sensiblen Infrastrukturen sowie sozialräumlich und demographisch unterschiedlichen Verwundbarkeiten ist in besonderer Weise von den Folgen des Klimawandels betroffen. Für eine systematische und räumlich differenzierte Analyse der klimawandelbedingten Risiken hat die GEO-NET Umweltconsulting GmbH im März 2026 eine durch die Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt in Auftrag gegebene Klimarisikoanalyse für das Land Berlin vorgelegt. Die Erarbeitung erfolgte im Rahmen eines partizipativen Prozesses, unter Einbindung aller erforderlichen fachverantwortlichen Stellen der Berliner Verwaltung, der Landeseigenen Unternehmen und anderen externen Stakeholdern, in deren Verantwortung Bereiche oder Infrastrukturen liegen, die von Klimawandelfolgen betroffen sind. Im Ergebnis wurden die bestehenden Klimarisiken für zwölf identifizierte Handlungsfelder beschrieben, bewertet und räumlich verortet. Neben den Klimarisiken wurde dabei das Zusammenspiel von Sensitivitäten, räumlichen Expositionen und komplexen Wechselwirkungen sowie die Abhängigkeiten zwischen Infrastrukturen, sozialen Faktoren und Ökosystemen berücksichtigt. Für jedes Handlungsfeld wurde mindestens eine Betroffenheitskarte, in der die wichtigsten klimatischen Gefährdungen und Sensitivitäten dargestellt sind, erstellt. Die zentralen Ergebnisse aus den Betroffenheitskarten wurden in eine Hotspot-Karte integriert. Alle Karten werden in das Geoportal des Landes Berlin überführt und dort als Arbeits- und Entscheidungsgrundlage zur Verfügung stehen. Die Klimarisikoanalyse bildet die wissenschaftlich fundierte Grundlage für die in der Erarbeitung befindliche Klimaanapassungsstrategie und das Klimaanpassungspragramm für das Land Berlin. Mit Hilfe eines Indikatoren basierten Klimafolgenmonitorings wird die Entwicklung klimatischer Parameter in der Vergangenheit und Gegenwart hinsichtlich erkennbarer Trends überwacht. Darüber hinaus sollen damit die eintretenden Klimafolgen frühzeitig erkannt werden, um Anpassungsmaßnahmen zielgerichtet planen und durchzuführen zu können. Bild: Berliner Forsten Auswirkungen des Klimawandels Berlin gehört mit schwankenden Jahresniederschlägen bundesweit zu den Regionen mit den geringsten Niederschlägen. Diese Trockenphasen gepaart mit steigenden durchschnittlichen Jahresmitteltemperaturen sind Auswirkungen des menschengemachten Klimawandels, die Berlin vor enorme Herausforderungen stellen. Weitere Informationen Bild: Dagmar Schwelle Berliner Klimaanpassungsgesetz Das Berliner Klimaanpassungsgesetz (KAnGBln) legt den Rahmen und die Zielsetzungen für eine ambitionierte Anpassung an die Folgen des Klimawandels im Land Berlin. Weitere Informationen Wissenschaftlicher Beirat Klimaanpassung Der Wissenschaftliche Beirat Klimaanpassung unterstützt Berlin bei der Umsetzung des Berliner Klimaanpassungsgesetzes (KAnGBln). Das unabhängige Beratungsgremium, dessen Aufgaben und Zusammensetzung in § 17 bis § 19 KAnGBln festgelegt sind, wurde vom Senat am 19. Mai 2026 erstmals einberufen. Weitere Informationen Bild: GEO-NET Umweltconsulting GmbH / Karte: Geoportal Berlin Klimarisikoanalyse Berlin Die Klimarisikoanalyse Berlin dient als fachübergreifende und integrierte Entscheidungsgrundlage für die Entwicklung eines Klimaanpassungsprogramms sowie einer vorsorgenden Klimaanpassungsstrategie. Sie präsentiert zentrale Ergebnisse der systematischen und räumlich differenzierten Bewertung der klimawandelbedingten Risiken. Weitere Informationen Bild: Dagmar Schwelle Vorsorgende Klimaanpassungsstrategie und Klimaanpassungsprogramm Die sich aktuell im Erarbeitungsprozess befindliche vorsorgende Klimaanpassungsstrategie und das Klimaanpassungsprogramm werden den Rahmen für eine schnellere und integrierte Klimaanpassung im Land Berlin setzen. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Klimafolgenmonitoring Im Berliner Energiewendegesetz (EWG Bln) ist die Einrichtung eines Klimafolgenmonitorings verpflichtend vorgeschrieben. Mit diesem Monitoring soll eine fundierte, empirisch unterlegte sowie ganzheitliche Berichterstattung zum Klimawandel in Berlin gewährleistet werden. Weitere Informationen Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm 2030 (BEK 2030) Stadtentwicklungsplan (StEP) Klima Zentrum KlimaAnpassung IPCC-Berichte Global Change Institute
In January 2024 a river flood by the Elbe and Weser resulted in very high discharge of freshwater into the German Bight. To follow this river, plume the RV Mya II cruised from Sylt and between Helgoland, Cuxhaven, Büsum. All instruments were set up in the MOSES laboratory container. Standard hydrographic parameters were determined with a pocket ferrybox running with ship's surface water supply. In addition, dissolved methane was determined continuously. We used a degassing unit which was using surface water from the ship's water supply. The gas mixture was subsequently analysed with a Greenhouse Gas Analyzer from LosGatos. Conversion to methane concentration was performed with water samples, from which the methane content was determined with gas chromatography. Atmospheric methane concentrations were obtained from the ICOS-station Helgoland. Wind speed was obtained from the ships meteorological system. The diffusive flux was calculated as outlined in the additional meta data description.
Arktischer Permafrost und sibirische Feuchtgebiete stellen global wichtige Quellen für das Treibhausgas Methan dar. Bei weiterer Klimaerwärmung werden die Emissionen zunehmen. Da nur sehr wenige kontinuierliche Methan-Messstationen in der russischen Arktis und Sibirien vorhanden sind, dienen sie als Ausgangspunkt für Schätzungen der Emissionen auf regionalen Skalen. Gleichzeitig tragen kleinskalige Heterogenitäten der Landschaft wesentlich an Unsicherheit zur Abschätzung von Methan-Flüssen bei. Zeitlich und räumlich hochaufgelöste Methanflüsse und Wärme- und Feuchtebilanzen sind nur mit einer Kombination von mehreren Messmethoden möglich. Dieser Mangel an hochaufgelösten Datensätzen behindert die Weiterentwicklung und Validierung der Simulation des Zusammenhangs von Landbedeckung und Emissionen.Das Projekt MICHAEL hat als Ziele i) die Erhebung eines zeitlich und räumlich hochaufgelösten Datensatzes von Methan-Emissionen, turbulenten Wärmeflüssen und der Methan-Isotopen-Verteilung mit neuen und traditionellen Beobachtungsmethoden und ii) die Weiterentwicklung von Land-Oberflächen-Modellen und Parametrisierungen zur besseren Berücksichtigung von Landschafts-Inhomogenitäten. Dafür werden an zwei Orten Messkampagnen durchgeführt, nämlich an der Samoylov-Station im Lena-Delta und Mukhrino, zentral in Westsibirien gelegen. Der besondere Fokus liegt auf kleinskaliger Variabilität und dem Einfluss von verschiedenen Landschafts-Strukturen auf die Atmosphäre. Bodengestützte Eddy-Kovarianz (EC)- und Kammer-Messungen werden ergänzt mit zusätzlichen boden- und fluggestützten Messungen mit unbemannten Flugsystemen (UAS) von meteorologischen Parametern und Bodeneigenschaften, Wärme- und Methanflüssen, sowie Profilen der Methankonzentration und –isotopie. Drei UAS werden eingesetzt: Ein Flächenflugzeug für meteorologische Messungen und Strahlung, ein Quadrocopter für Vertikalprofile der Methankonzentration und –isotopie durch Analyse von Luftproben, und ein Kipprotor-System für Methan-Flüsse. Die UAS werden abhängig von Windrichtung, Stabilität und Oberfläche in einem Radius von 10 km um die Observatorien eingesetzt. Damit werden die Genauigkeit von traditionellen EC- und Kammer-Messungen und Ansätze zur Skalierung bewertet.Mit numerischen Simulationen wird die 3D-Variabilität von Methan-Emissionen in die Atmosphäre berechnet. Die zusätzlich entwickelte Land-Oberflächen-Modellierung berücksichtigt Austauschprozesse über inhomogenen Oberflächen. Die Ergebnisse der Simulationen werden mit Messdaten bewertet, und der Einfluss von räumlichen Inhomogenitäten auf die Atmosphäre wird bestimmt.
The "Sternfahrt 9" cruise was conducted from the 30th of May to the 2nd of June 2022, covering a late spring situation in the German Bight. The three participating vessels (Littorina, Uthörn and Ludwig Prandtl) covered a wide range from 7.6°E to 8.9°E and from 53.5°N to 54.8°N, following similar tracks and sampling stations like those of the "Sternfahrt 5" in September 2020. Objective of this cruise was to get new insights on the chemical transformation of Chlorophyll-a and dissolved organic matter from the Elbe, Tide-Elbe and North Sea. Therefore, each ship was continuously measuring different hydrographic parameters and greenhouse gases along their tracks (not included in the present dataset, please see article(s) 'related to'). Additionally, each day eight stations were run by the crews along their respective track (for a more detailed description see 'file description'). Thus, delivering discrete water samples for later analyses of DIC, TA, DOC, methane, nutrients and explosive metals. Due to partly bad weather not always all stations could be realized. While the vessel Littorina covered the south eastern part of the German Bight, the Ludwig Prandtl went further North until the small island Amrum. The Uthörn instead sampled on one side in the north of Heligoland and on the other side in the south and south-west towards Cuxhaven (see map in 'additional metadata'). For more detailed information about the MOSEShx campaign and the cruise Sternfahrt 9, see article cited in references.
<p> <p>Nach Wasserdampf ist Kohlendioxid (CO₂) das bedeutendste langlebige Treibhausgas in der Atmosphäre. Seit Beginn der Industrialisierung ist seine globale Konzentration um mehr als 50 Prozent gestiegen, während sie in den rund 10.000 Jahren zuvor nahezu konstant blieb. Auch die Konzentrationen weiterer langlebiger Treibhausgase wie Methan und Lachgas nehmen zu und verstärken den vom Menschen verursachten Klimawandel.</p> </p><p>Nach Wasserdampf ist Kohlendioxid (CO₂) das bedeutendste langlebige Treibhausgas in der Atmosphäre. Seit Beginn der Industrialisierung ist seine globale Konzentration um mehr als 50 Prozent gestiegen, während sie in den rund 10.000 Jahren zuvor nahezu konstant blieb. Auch die Konzentrationen weiterer langlebiger Treibhausgase wie Methan und Lachgas nehmen zu und verstärken den vom Menschen verursachten Klimawandel.</p><p> Kohlendioxid <p>Seit Beginn der Industrialisierung steigt die Konzentration von Kohlendioxid (CO₂) in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> kontinuierlich an. Hauptursachen sind die Verbrennung fossiler Energieträger und Landnutzungsänderungen, insbesondere Entwaldung. Der Anstieg der atmosphärischen CO₂-Konzentration ist durch weltweite Messprogramme eindeutig belegt und zählt zu den wichtigsten Indikatoren des anthropogenen Klimawandels.</p> <p>Im Jahr 2025 betrug die globale mittlere CO₂-Konzentration 425,65 µmol/mol (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ppm-0">ppm</a>), wie aus Daten der NOAA hervorgeht. Damit lag sie mehr als 50 % über dem vorindustriellen Niveau von etwa 280 µmol/mol. Neben Kohlendioxid tragen auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und fluorierte Treibhausgase wesentlich zur zusätzlichen Erwärmung des Klimasystems bei.</p> <p>Das Umweltbundesamt überwacht die atmosphärischen Treibhausgaskonzentrationen an den Messstationen Schauinsland im Südschwarzwald und auf der Zugspitze. Beide Stationen verfügen über langjährige Messreihen, die einen wichtigen Beitrag zur Beobachtung der Hintergrundkonzentration der Atmosphäre leisten. Bereits im Jahr 2015 überschritt die mittlere CO₂-Konzentration an beiden Standorten erstmals den Wert von 400 µmol/mol.</p> <p>Die Messstation auf der Zugspitze liefert besonders repräsentative Daten für die Hintergrundbelastung der Atmosphäre in Mitteleuropa. Aufgrund ihrer Höhenlage befindet sie sich häufig in der unteren freien <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/troposphaere">Troposphäre</a> und wird daher nur gering von regionalen Emissionsquellen beeinflusst. Im Jahr 2025 betrug der Jahresmittelwert dort 426,93 µmol/mol (siehe Abbildung „Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre (Monatsmittel)”).</p> <p>Langjährige Messreihen ermöglichen eine zuverlässige Quantifizierung des weltweiten Anstiegs der atmosphärischen CO₂-Konzentration. Dank ihrer hohen Genauigkeit lassen sich langfristige Trends eindeutig von natürlichen Schwankungen unterscheiden. Die Messdaten bilden eine wesentliche Grundlage für die Analyse des globalen Kohlenstoffkreislaufs sowie für die Entwicklung, Validierung und Verbesserung von Klimamodellen.</p> <p>Für die Bestimmung des globalen CO₂-Anstiegs werden unter anderem die Messdaten des Global Atmosphere Watch (GAW)-Observatoriums auf dem Mauna Loa (Hawaii) herangezogen. Aufgrund seiner abgelegenen Lage und der geringen Beeinflussung durch lokale Emissionsquellen eignet sich dieser Standort besonders gut zur Erfassung der globalen Hintergrundkonzentration.</p> <p>Während der mittlere jährliche Anstieg der CO₂-Konzentration in den 1960er-Jahren noch bei rund 0,86 µmol/mol lag, betrug er in den vergangenen 15 Jahren durchschnittlich etwa 2,5 µmol/mol pro Jahr. Damit hat sich die jährliche Zunahme der atmosphärischen CO₂-Konzentration gegenüber den frühen Messjahren nahezu verdreifacht. Diese Entwicklung verdeutlicht den anhaltenden Einfluss anthropogener CO₂-Emissionen auf die Zusammensetzung der Atmosphäre.</p> <p>Das Diagramm zeigt die steigende Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre. Demnach wird die globale Kohlendioxid-Konzentration von der NOAA im Dezember 2025 mit rund 427,3 µmol/mol trockener Luft angegeben.</p> <strong> Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre (Monatsmittelwerte) </strong> Quelle: <p>Umweltbundesamt/ NOAA Global <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> Division and Scripps Institution of Oceanography</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_Abb_Kohlendioxid-Konz_2026-07-09.pdf">Diagramm als PDF (106,48 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2-4_Abb_Langzeitreihen-Konz_2026-07-09_2.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (194,81 kB)</a></li> </ul> </p><p> Methan <p>Nach Kohlendioxid ist Methan das zweitwichtigste langlebige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a> in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a>. Es entsteht sowohl durch natürliche Prozesse, beispielsweise in Feuchtgebieten, als auch durch anthropogene Quellen, insbesondere durch die Landwirtschaft (Viehhaltung und Reisanbau), Deponien sowie die Förderung und Nutzung fossiler Energieträger.</p> <p>Die globale Methankonzentration ist seit der vorindustriellen Zeit deutlich angestiegen und dieser Trend setzt sich auch in den letzten Jahren fort. Im Jahr 2025 lag sie bei etwas über 1 936 nmol/mol (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ppb">ppb</a>). Dieser anhaltende Anstieg trägt wesentlich zur Verstärkung des Treibhauseffekts bei.</p> <p>An der Messstation Zugspitze wurde im Jahr 2025 ein Jahresmittelwert von rund 2 006 nmol/mol gemessen (siehe Abbildung „Methan-Konzentration in der Atmosphäre (Monats- und Jahresmittelwerte)“).</p> <p>Das Diagramm zeigt die Methan-Konzentration in der Atmosphäre. Ende 2025 stieg sie weltweit bis auf 1.946 nmol/mol trockener Luft.</p> <strong> Methan-Konzentration in der Atmosphäre (Monats- und Jahresmittelwerte) </strong> Quelle: <p>Umweltbundesamt, NOAA Global <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> Division</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_Methan-Konz_2026-07-09.pdf">Diagramm als PDF (323,91 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2-4_Abb_Langzeitreihen-Konz_2026-07-09_3.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (194,81 kB)</a></li> </ul> </p><p> Lachgas <p>Lachgas ist ein weiteres langlebiges <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a> mit hoher atmosphärischer Verweildauer. Es entsteht überwiegend durch mikrobielle Prozesse in Böden und Ozeanen, wobei anthropogene Emissionen insbesondere aus der Landwirtschaft (Düngemitteleinsatz) eine zentrale Rolle spielen.</p> <p>Die globale Lachgaskonzentration ist ebenfalls kontinuierlich gestiegen. Im Jahr 2025 lag sie bei etwa 338,9 nmol/mol (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ppb">ppb</a>) (NOAA). Dieser Trend ist seit mehreren Jahrzehnten stabil steigend und trägt zur langfristigen Verstärkung des Strahlungsantriebs bei.</p> <p>An der Messstation Zugspitze wurde im Jahr 2025 ein Jahresmittelwert von rund 339,7 nmol/mol (ppb) ermittelt (siehe Abbildung „Lachgas-Konzentration in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> (Monatsmittelwerte)“). </p> <p>Das Diagramm zeigt die Lachgas-Konzentration in der Atmosphäre. Weltweit lag sie Ende 2025 bei etwa 339,65 nmol/mol trockener Luft.</p> <strong> Lachgas-Konzentration in der Atmosphäre (Monats- und Jahresmittelwerte) </strong> Quelle: <p>Umweltbundesamt, NOAA Global <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> Division</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Abb_Lachgas-Konz_2026-07-09.pdf">Diagramm als PDF (68,50 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2-4_Abb_Langzeitreihen-Konz_2026-07-09_4.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (194,81 kB)</a></li> </ul> </p><p> Beitrag langlebiger Treibhausgase zum Treibhauseffekt <p>Die langlebigen Treibhausgase Kohlendioxid, Methan, Lachgas und fluorierte Gase tragen gemeinsam zum anthropogenen Strahlungsantrieb der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> bei. Sie beeinflussen das globale <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimasystem">Klimasystem</a> langfristig und mit hoher Wirksamkeit.</p> <p>Im Jahr 2024 betrug der gesamte Strahlungsantrieb dieser Gase etwa 3,5 W/m² (NOAA). Im Vergleich zu 1990 entspricht dies einer Zunahme von rund 50 %. Der größte Anteil entfällt dabei auf Kohlendioxid, das trotz geringerer pro Molekül-Wirkung aufgrund seiner hohen Konzentration den Hauptbeitrag zur Erwärmung leistet. Die relative Verteilung des Beitrags zum <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhauseffekt">Treibhauseffekt</a> stellt sich wie folgt dar:</p> <ul> <li>Kohlendioxid: ca. 66 %</li> <li>Methan: ca. 16 %</li> <li>Lachgas: ca. 6 %</li> <li>Fluorierte Treibhausgase: ca. 12 % </li> </ul> <p>Diese Zusammensetzung verdeutlicht, dass insbesondere CO₂ der dominante Treiber des anthropogenen Klimawandels ist, während Methan und Lachgas wichtige sekundäre Beiträge leisten.</p> <p>Das Diagramm zeigt den Beitrag der Treibhausgase zum Treibhauseffekt. Kohlendioxid trägt mit 66 Prozent dazu bei, Methan mit 16 Prozent, Lachgas mit 6 Prozent, die halogenierten-Gase teilen sich mit 12 Prozent den Rest.</p> <strong> Beitrag zum Treibhauseffekt durch Kohlendioxid und langlebige Treibhausgase 2023 </strong> Quelle: <p>NOAA Earth System Research Laboratory</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Abb_Beitrag-Treibhauseffekt-CO2-THG_2026-07-09.pdf">Diagramm als PDF (39,81 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Abb_Beitrag-Treibhauseffekt-CO2-THG_2026-07-09_0.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (34,28 kB)</a></li> </ul> </p><p> Obergrenze für die Treibhausgas-Konzentration <p>Um die angestrebte Zwei-Grad-Obergrenze der atmosphärischen Temperaturerhöhung mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 66 % zu unterschreiten, müsste die gesamte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Konzentration (Kohlendioxid, Methan, Lachgas und F-Gase) in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> bis zum Jahrhundertende bei rund 450 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ppm-0">ppm</a> Kohlendioxid-Äquivalenten stabilisiert werden. Dabei ist eine kurzfristige Überschreitung dieses Konzentrationsniveaus möglich (<a href="https://www.de-ipcc.de/270.php">IPCC-Synthesebericht</a>).</p> <p>2024 lag die gesamte Treibhausgas-Konzentration bei 539 ppm Kohlendioxid-Äquivalenten (siehe Abb. „Treibhausgas-Konzentration in der Atmosphäre“). Um die angestrebte Stabilisierung zu erreichen, müssen die globalen Treibhausgas-Emissionen gesenkt werden. In den meisten Szenarien des Welt-Klimarates (IPCC) entspricht dies einer Menge von weltweiten Treibhausgas-Emissionen zwischen 30 und 50 Milliarden Tonnen (Mrd. t) Kohlendioxid-Äquivalenten im Jahr 2030. Im weiteren Verlauf bis 2050 müssten die Emissionen weltweit zwischen 40 % und 70 % unter das Niveau von 2010 gesenkt werden und bis Ende des Jahrhunderts auf nahezu null sinken. Dazu sind verbindliche Zielsetzungen im Rahmen einer globalen Klimaschutzvereinbarung erforderlich. </p> <p>Im Dezember 2015 vereinbarte die Staatengemeinschaft auf der 21. Vertragsstaatenkonferenz unter der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/klimarahmenkonvention">Klimarahmenkonvention</a> (COP21) das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a>-Übereinkommen von Paris. Darin ist zum ersten Mal in einem völkerrechtlichen Abkommen verankert, dass die durchschnittliche globale Erwärmung auf deutlich unter zwei Grad begrenzt werden soll. Darüber hinaus sollen sich die Vertragsstaaten bemühen, den globalen Temperaturanstieg möglichst unter 1,5 Grad zu halten. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die Treibhausgas-Emissionen sobald wie möglich abgesenkt werden. In der zweiten Hälfte des Jahrhunderts soll eine globale Balance der Quellen und das Senken von Treibhausgas-Emissionen (Netto-Null-Emissionen) erreicht werden. Das bedeutet die Dekarbonisierung der Weltwirtschaft und damit einen Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger. Enorme Anstrengungen sind notwendig, um dieses Ziel zu erreichen, und zwar nicht nur in Deutschland, sondern in allen Staaten, insbesondere den Industrienationen. Zur Erreichung der Klimaziele hat Deutschland das <a href="https://www.bmleh.de/SharedDocs/Downloads/DE/_Landwirtschaft/Klimaschutz/Klimaschutzprogramm2030.html">Klimaschutzprogramm 2030</a> verabschiedet.</p> <p>Das Diagramm zeigt die Treibhausgas-Konzentration in der Atmosphäre durch eine Kurve an. Diese steigt kontinuierlich an und lag 2024 bei 539 µmol/mol.</p> <strong> Treibhausgas-Konzentration in der Atmosphäre </strong> Quelle: <p>NOAA Earth System Research</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_Treibhausgas-gesamt-Konz_2026-07-09.pdf">Diagramm als PDF (41,36 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_Treibhausgas-gesamt-Konz_2026-07-09.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (27,71 kB)</a></li> </ul> </p><p> Weiterführende Informationen <p>Auf den folgenden Seiten finden Sie weiterführende Informationen zu internationalen Klimabeobachtungssystemen:</p> <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/15818">Thema: Globale Überwachung der Atmosphäre (GAW)</a></li> <li><a href="https://community.wmo.int/activity-areas/gaw">WMO: Global Atmosphere Watch (GAW)</a></li> <li><a href="https://wmo.int/activities/global-climate-observing-system-gcos">WMO: Global Climate Observing System (GCOS)</a></li> <li><a href="https://gaw.kishou.go.jp/">Weltdatenzentrum für Treibhausgase (WDCGG)</a></li> <li><a href="https://gcos.dwd.de/DWD-GCOS/DE/publikationen/inventarbericht/inventarbericht_node.html">BMVBS/DWD: Die deutschen Klimabeobachtungssysteme</a></li> </ul> <p><em>Wir danken der Nationalen Administration für die Ozeane und die Atmosphäre (NOAA Global <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> Division) in Boulder, USA und dem Scripps Institut für Ozeanography, La Jolla, USA für die CO2-Daten des GAW Globalobservatoriums von Mauna Loa, Hawaii, sowie dem Mace Head GAW Globalobservatorium, Irland und dem AGAGE Projekt für die Lachgasdaten.</em></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 143 |
| Kommune | 2 |
| Land | 23 |
| Weitere | 1 |
| Wissenschaft | 111 |
| Zivilgesellschaft | 14 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Daten und Messstellen | 46 |
| Ereignis | 4 |
| Förderprogramm | 126 |
| Text | 8 |
| Umweltprüfung | 3 |
| unbekannt | 13 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 23 |
| Offen | 178 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 144 |
| Englisch | 77 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 7 |
| Bild | 1 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 202 |
| Lebewesen und Lebensräume | 202 |
| Luft | 202 |
| Mensch und Umwelt | 202 |
| Wasser | 202 |
| Weitere | 201 |