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.
In July 2023 a cruise with RV Mya_II took place to investigate if the dredging of sand off Sylt influences the atmospheric and dissolved methane concentrations. With the ship's system water temperature and salinity was recoreded, as well as the wind speed. Atmospheric concentrations were measured with a LICOR trace gas analyzer. Dissolved methane was determined via a degassing system connected to a greenhouse gas analyzer as online measurements. Theses relative concentrations were converted to concentrations with water samples analyzed with gas chromatography.
The southern North Sea (German Bight) is influenced by the inflowing water in the Tide-Elbe area and how it is further modified. For a better understanding of the different branches of relevant events it is necessary to investigate which are the main impacting factors for the terrestrial and coastal water quality. Therefore, during different cruises between 2019 and 2022 a group of parameters was continuously traced from the Elbe River basin (Czech/German border) to Tide-Elbe and Elbe estuary (Hamburg, Germany) until the German Bight. This dataset is about the cruise "Sternfahrt 5" from August 31 to September 03 in 2020, with the objective to detect the spatial extension of the riverine influence of Elbe and Weser. Therefore, three research vessels have been involved to cover a broad area of the German Bight between Hamburg, Heligoland and Sylt. All three research vessels (Littorina, Ludwig Prandtl and Mya II) started together on the first day from Cuxhaven to Heligoland. The first day and whenever two or three of the ships met, one measuring was made together as inter-calibration station (for more details, see file description), in total four. From the second day the ship Littorina travelled between Heligoland and Büsum, one track each day. The Ludwig Prandtl headed the second day towards Wyk auf Föhr. Afterwards the crew navigated further north towards Sylt and turning back to Wyk on the same day. The last day they went back from there to Cuxhaven meeting with the vessel Littorina for a last inter-calibration station. The vessel Mya II instead was navigating on the second and third day first to Bremerhaven and on a more western track back to Heligoland. To also cover the northern part of the research area, on the last day the crew travelled to Sylt, the home harbour of the vessel. Therefore, it was not participating on the last inter-calibration station off Cuxhaven. All ships took measurements of basic hydrographic parameters (salinity, temperature, oxygen saturation, pH) and atmospheric and dissolved greenhouse gases (methane and carbon dioxide). The parameters were measured continuously on the way by specific sensors submerged in a water reservoir on deck which was supplied with surface water (about 1m depth) from the underway water supply of the vessel. Methane and carbon dioxide were measured in the surface water and in the atmosphere with the sensors "LosGatos" and "Picarro". Ferrybox systems measured physical and chemical oceanographic parameters including salinity, temperature, pH. At specific stations along the tracks additionally vertical profiles were taken as well as water samples from the surface. The respective data can be found in: Bussmann, Ingeborg, Flöser, Götz, Geißler, Felix (2021): Carbon compounds, nutrients and pigments from water samples from MOSES project's cruise Sternfahrt 5. PANGAEA, https://doi.org/10.1594/PANGAEA.934894. Further profile data can be found in the AWI O2A-Database as download. Additional information about the whole campaign and different cruises can be found in the article(s) cited.
Im Rahmen eines Verbundvorhabens (LBEG, BGR) wurden für die Hydrogeologischen Teilräume Niedersachsens Hintergrundwerte für gelöstes Methan im Grundwasser von Niedersachsen ermittelt. Die Hintergrundwerte von gelöstem Methan umfassen die Gehalte, welche sich unter natürlichen Bedingungen im Grundwasser einstellen. Methan wird im Grundwasser hauptsächlich in-situ durch Mikroorganismen gebildet und abgebaut. Die Karte zeigt farblich differenziert die Methan-Hintergrundwerte (90%-Perzentile) der unterschiedlichen Teilräume bzw. Teilraumgruppen. Detaillierte Informationen sind im GeoBericht 35 zu finden.
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.
Methanoxidierende Bakterien existieren vor allem in den (mikro)oxischen Grenzflächen anoxischer methanogener Standorte. Sie sind aber auch in nicht gefluteten Böden gegenwärtig, welche nur selten als methanogene Quelle fungieren. Solche Böden wirken oft als mikrobielle Senke für atmosphärisches Methan (Konzentration ca. 1.7 ppmv). Bisher ist nicht bekannt, wie sich methanotrophe Bakterien an solche substratarmen Bedingungen anpassen bzw. diese überdauern. Wir beabsichtigen daher zu untersuchen, welche methanotrophen Bakterien unter oligotrophen Bedingungen fähig sind zu überleben oder gar zu wachsen. Ausgangspunkt dieser Analysen wird eine Sammlung von über 100 Stämmen sein, welche von Mitarbeitern des Instituts aufgebaut worden ist. Es soll die spezifische Affinität zum Methan, die Minimalkonzentration an Methan notwendig zum Wachstum und die Fähigkeit dieser Stämme die Nichtverfügbarkeit von Methan zu überdauern bestimmt werden. Ferner wird untersucht, ob zwischen den physiologischen Eigenschaften und der Phylogenie der untersuchten Stämme eine Korrelation besteht. Im zweiten Forschungsschwerpunkt soll die Übertragbarkeit der im Labormaßstab erzielten Ergebnisse auf die Freilandsituation überprüft werden. Dabei soll unter Anwendung molekularökologischer Techniken der Frage nachgegangen werden, ob in solchen Böden, welche eine Senke für atmosphärisches Methan darstellen, nur definierte Species bzw. phylogenetisch koherente Gruppen an methanoxidierenden Bakterien nachweisbar sind. Gensonden und PCR-gestützte Nachweissysteme für methanotrophe Gruppen werden in definierten Mischungen methanotropher Bakterien gewachsen unter methanlimitierten Bedingungen die dominanten Methanotrophen zu identifizieren.
Geogene Arsenverunreinigung (As) ist ein Problem in vielen Aquiferen in Südostasien und stellt eine Bedrohung für die Gesundheit von Millionen von Menschen dar. Das Verständnis der Mechanismen, die die As-Freisetzung im Grundwasser steuern, ist entscheidend, aber aufgrund der komplexen mineralogischen, geochemischen und hydrologischen Bedingungen oft begrenzt. Die reduktive mikrobielle Auflösung von As-haltigen Eisen(Fe)(III)-(Oxyhydr)oxid-Mineralen gekoppelt an die Oxidation von natürlichem organischen Material (NOM) ist ein bekannter Mechanismus für die As-Mobilisierung im Grundwasser. In den letzten Jahren wurden in verschiedenen Arsen-kontaminierten Aquiferen erhöhte Konzentrationen von gelöstem Methan (CH4) detektiert; das gelöste As korrelierte dabei direkt mit CH4 und Fe(II) im Grundwasser. Diese Ergebnisse werfen die Frage auf, ob CH4 als Elektronendonor für die mikrobielle Reduktion von As-haltigen Fe(III)-Mineralen dienen kann. Untersuchungen in unserem vorigen, DFG-Projekt "AdvectAs" haben Hinweise auf den Zusammenhang zwischen Fe(III)-abhängiger anaerober Oxidation von CH4 (AOM) und Mobilisierung von As im Red River Delta (Vietnam) geliefert. Mehrere Fragen blieben aber unbeantwortet: i) In welchem Ausmaß trägt Fe(III)-abhängige AOM zur As-Mobilisierung an verschiedenen Standorten im Red River Delta bei? ii) Welches sind die wichtigsten Stoffwechselwege und aktiven mikrobiellen Gemeinschaften in Aquiferen, in denen Fe(III)-abhängige AOM vorkommt? iii) Welche Identität haben die Mikroorganismen, die für die Fe(III)-abhängige AOM verantwortlich sind? Können wir sie isolieren? iv) Welche Gene und Stoffwechselwege tragen zur Fe(III)-abhängigen AOM in angereicherten Kulturen bei? Daher ist das Hauptziel dieses Projekts, die Rolle der Fe(III)-abhängigen AOM für die As-Mobilisierung im Red River Delta zu untersuchen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir biogeochemische Analysen und molekularbiologische (Omics)Methoden einsetzen. Das Projekt ist in sechs Arbeitspakete (WPs) unterteilt. In den WPs 1 und 4 werden Feldkampagnen zur Probenahme durchgeführt, gefolgt von der Charakterisierung geochemischer Parameter und mikrobieller Gemeinschaften in Grundwasser und Sedimenten. WPs 2 und 5 werden sich auf die Isolierung von Fe(III)-abhängigen AOM-Mikroorganismen, die Charakterisierung ihrer Substratprofile und die Aufklärung der Stoffwechselwege und Genexpressionen der angereicherten Kulturen oder Isolate konzentrieren. WPs 3 und 6 werden die CH4-Oxidationsraten unter verschiedenen geochemischen Bedingungen quantifizieren und Metagenomik (und, falls möglich, Metatranskriptomik) ausgewählter Sedimentproben anwenden, um die dominanten und aktiven Stoffwechselwege zu identifizieren, die die As-Mobilisierung an den Feldstandorten beeinflussen. Unsere Ergebnisse werden Aufschluss über die Bedeutung der Fe(III)-abhängigen AOM zur As-Mobilisierung geben und zu unserem Verständnis der globalen Methanreduktion durch Fe(III)-abhängige AOM beitragen.
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 2023, the first year running the sensors. Based on the concentrations of dissolved methane the methane emissions (diffusive flux) was calculated.
This dataset contains a compilation of the sulfur isotopic composition of pyrite from outcrop and sediment cores over the past 165 million years. The compilation includes 3754 data points from 94 publications, compiled in 2020, 2021, and 2023. The data was collected in order to investigate the relationship between the sulfur isotopic composition of pyrite and depositional environment over the Cenozoic and Late Mesozoic, and has global spatial coverage. Compiled sediment core data includes the sulfur isotopic composition of pyrite, age, water depth, location, methane content, lithology, and total organic carbon. Compiled outcrop data includes the sulfur isotopic composition of pyrite, age, generalized water depth based on sedimentological criteria, and lithology.
<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 | 144 |
| Kommune | 1 |
| Land | 21 |
| Weitere | 1 |
| Wissenschaft | 100 |
| Zivilgesellschaft | 14 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Daten und Messstellen | 47 |
| Ereignis | 4 |
| Förderprogramm | 126 |
| Text | 9 |
| Umweltprüfung | 4 |
| unbekannt | 12 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 24 |
| Offen | 179 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 145 |
| Englisch | 78 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 7 |
| Bild | 1 |
| Datei | 48 |
| Dokument | 20 |
| Keine | 96 |
| Webseite | 50 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 204 |
| Lebewesen und Lebensräume | 204 |
| Luft | 204 |
| Mensch und Umwelt | 204 |
| Wasser | 204 |
| Weitere | 203 |