Neues Gerät im All: Die Auswirkungen von Staub aus der Wüste auf das Klima

EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) startete am 14. Juli 2022 an Bord eines SpaceX Dragon-Versorgungsraumschiffs vom Kennedy Space Center der NASA in Florida.

EMIT analysiert von der internationalen Raumstation ISS das von der Erde reflektierte Licht und misst es bei Hunderten von Wellenlängen, vom sichtbaren bis zum infraroten Bereich des Spektrums. Unterschiedliche Materialien reflektieren Licht in unterschiedlichen Wellenlängen. Wissenschaftler verwenden diese Muster, die als spektrale Fingerabdrücke bezeichnet werden, um Oberflächenmineralien zu identifizieren und ihre Positionen zu lokalisieren.

Mit den neuen Messungen von der ISS sind erste Mineralkarten erstellt worden, die detaillierte Bilder liefern, die die Zusammensetzung der Oberfläche in Regionen im Nordwesten Nevadas und Libyens in der Sahara zeigen.

Windige Wüstengebiete wie diese sind die Quellen von Feinstaubpartikeln, die, wenn sie vom Wind in die Atmosphäre gehoben werden, die Umgebungsluft erwärmen oder abkühlen können. Wissenschaftler konnten jedoch nicht beurteilen, ob Mineralstaub in der Atmosphäre auf lokaler, regionaler und globaler Ebene insgesamt Heiz- oder Kühleffekte hat. Die Messungen von EMIT werden ihnen helfen, Computermodelle weiterzuentwickeln und unser Verständnis der Auswirkungen von Staub auf das Klima zu verbessern.

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Mineralkarten, die mit EMIT erstellt worden sind, zeigen erhebliche Mengen an Kaolinit sowie zwei Eisenoxide, Hämatit und Goethit. Dunkler gefärbte Staubpartikel aus eisenoxidreichen Gebieten absorbieren die Energie von der Sonne stark und erwärmen die Atmosphäre, was sich möglicherweise auf das Klima auswirkt. Dagegen können Orte, die von Kaolinit dominiert werden, also einem hellen Mineral, das Licht nach oben streuen und die Luft kühlen, während sie sich durch die Atmosphäre bewegen.

Vor EMIT gab es nur wenige oder keine Informationen über die Zusammensetzung von Stäuben, die aus Teilen der Sahara stammen. Tatsächlich haben die Forscher detaillierte Mineralinformationen von nur etwa 5.000 Bodenproben aus der ganzen Welt. EMIT wird Milliarden neuer spektroskopischer Messungen auf sechs Kontinenten sammeln, um diese Wissenslücke zu schließen und die Klimaforschung voranzubringen. "Mit dieser außergewöhnlichen Leistung sind wir auf dem besten Weg, die Mineralien der trockenen Regionen der Erde - etwa 25% der Landoberfläche der Erde - in weniger als einem Jahr umfassend zu kartieren und unsere klimawissenschaftlichen Ziele zu erreichen. Vor Jahrzehnten dauerte es 10 Minuten, um ein einzelnes Spektrum aus einer geologischen Probe im Labor zu sammeln. Das bildgebende Spektrometer von EMIT misst 300.000 Spektren pro Sekunde mit überlegener Qualität", sagt Robert O. Green, leitender Wissenschaftler von EMIT und leitender Wissenschaftler am JPL.

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Im Oktober zeigten Wissenschaftler, dass EMIT auch Methanfahnen von "Super-Emittenten" identifizieren kann. Auf diese Weise fügte das Team ein weiteres Werkzeug hinzu, um die breiteren Bemühungen der NASA zur Überwachung von Treibhausgasen zu unterstützen. Im Rahmen des Projekts wird im Jahr 2023 eine erste Fernerkundungsuntersuchung von mehr als 1.000 verwalteten Deponien in den Vereinigten Staaten und Kanada sowie an wichtigen Standorten in Lateinamerika, Afrika und Asien durchgeführt.

Methan, das im Abfallsektor produziert wird, trägt schätzungsweise 20% der vom Menschen verursachten Methanemissionen bei. Tonne für Tonne ist Methan mehr als 80-mal stärker als Kohlendioxid, wenn es darum geht, Wärme in der Atmosphäre zu halten.

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• für die Suche nach strategisch wichtigen Mineralien wie Lithium und Seltenen Erden
  
  
• die Mineralien der trockenen Regionen der Erde - etwa 25% der Landoberfläche der Erde - in weniger als einem Jahr umfassend zu kartieren und klimawissenschaftliche Ziele erreichen
  
  
• Technologie des Instruments legt den Grundstein für die zukünftige Satellitenmission Surface Biology and Geology (SBG)
  
  
• Forscher wollen mit zwei Satelliten des Carbon Mapper-Satellitenprogramms 2023 eine breitere Untersuchung von mehr als 10.000 Mülldeponien auf der ganzen Welt durchführen

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(oha, bfu)