Saturns großer Mond Titan, gesehen vom Cassini-Raumschiff der NASA. Hazy Titan hat eine dicke, von Stickstoff dominierte Atmosphäre, in der sich auch viel Methan befindet - eine Eigenschaft, die Forscher genutzt haben, um die Rolle von Methan bei der globalen Erwärmung hier auf der Erde besser zu verstehen.
(Bild: © NASA / JPL-Caltech / SSI)
Durch die Analyse von Methan am Himmel von Jupiter und Saturnmond Titan können Wissenschaftler nun herausfinden, welche Auswirkungen dieses Gas zur globalen Erwärmung auf die Erde hat, so eine neue Studie.
Treibhausgase erwärmen den Planeten, indem sie die Wärme der Sonne einfangen. Das Treibhausgas, das am häufigsten Nachrichten macht, ist das Kohlendioxid, das durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in großen Mengen erzeugt wird. Methan ist jedoch ein noch stärkeres Treibhausgas, Pfund für Pfund, das den Planeten innerhalb eines Jahrhunderts mehr als 25-mal stärker erwärmen kann als Kohlendioxid, so das Zwischenstaatliche Gremium für Klimawandel (IPCC).
In der neuen Studie konzentrierten sich die Forscher auf den am wenigsten verstandenen Aspekt der Rolle von Methan bei der globalen Erwärmung - wie viel kurzwellige Sonnenstrahlung es absorbiert. Frühere Schätzungen des IPCC zu den Auswirkungen erhöhter Methanemissionen auf das globale Klima haben die Auswirkungen der Kurzwellenabsorption nicht berücksichtigt. [Fotografischer Beweis des Klimawandels: Zeitrafferbilder von sich zurückziehenden Gletschern]
Neuere Klimamodelle sollen die kurzwellige Absorption von Methan berücksichtigen. Ihre Genauigkeit ist jedoch durch Unsicherheiten darüber begrenzt, wie gut Methan kurzwellige Strahlung absorbiert. Während das Kohlendioxidmolekül eine relativ einfache lineare Form hat, hat Methan eine komplexere tetraedrische Form, und die Art und Weise, wie es auf Licht reagiert, ist ebenfalls kompliziert - zu viel, um im Labor festgehalten zu werden.
Stattdessen untersuchen Wissenschaftler die Atmosphären von Jupiter und Saturns größtem Mond Titan, die beide eine "mindestens tausendmal höhere Methankonzentration als die Erdatmosphäre" aufweisen, so Co-Autor Dan Feldman, Klimaforscher am Lawrence Berkeley National Laboratory in Berkeley. Kalifornien, sagte Space.com. Als solche können diese Himmelskörper als "natürliche Laboratorien" dienen, um die Auswirkungen des Sonnenlichts auf Methan zu untersuchen, erklärte er.
Die Wissenschaftler analysierten Daten von Titan von der Huygens-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation, die im Januar 2005 auf dem großen Mond landete, und von Jupiter vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA. Dies half dabei, herauszufinden, wie Methan verschiedene kurze Wellenlängen des Sonnenlichts absorbiert, Daten, die die Forscher in Klimamodelle der Erde einfügten.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Auswirkungen von Methan auf die globale Erwärmung auf der Erde wahrscheinlich nicht einheitlich sind, sondern über die Oberfläche des Planeten variieren. Da zum Beispiel Wüsten in der Nähe des Äquators helle, exponierte Oberflächen haben, die Licht nach oben reflektieren, ist die kurzwellige Absorption in Regionen wie der Sahara und der Arabischen Halbinsel zehnmal stärker als anderswo auf der Erde, sagte Feldman.
Darüber hinaus kann das Vorhandensein von Wolken die Absorption von Methan-Kurzwellen um fast das Dreifache erhöhen. Die Forscher stellten diese Effekte westlich des südlichen Afrikas und Amerikas sowie mit den Wolkensystemen in der intertropischen Konvergenzzone in der Nähe des Äquators fest.
"Wir können den Methan-Treibhauseffekt auf der Erde wirklich festnageln, basierend auf Beobachtungen von Jupiter und Titan", sagte Feldman.
Diese Ergebnisse stützen frühere Klimamodelle hinsichtlich der Auswirkungen von Methan auf die globale Erwärmung. Die Forscher sagten, ihre Arbeit könne dazu beitragen, Strategien zur Eindämmung des Klimawandels voranzutreiben, indem sie die Risiken klärt, denen verschiedene Regionen auf der ganzen Welt ausgesetzt sind.
Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse am Mittwoch (26. September) online in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
