MAMAP-2D auf COMet 2.0 - Bildgebende Erfassung atmosphärischer CO2 and CH4 Verteilungen mittels passiver Fernerkundung

• Antragsteller: Dr. Heinrich Bovensmann
• Fachliche Zuordnung: Physik und Chemie der Atmosphäre
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442831673

Hauptziel des Projektes „MAMAP-2D für COMET 2.0“ ist es, mit bildgebenden Daten zu atmosphärischen CH4- und CO2- Verteilungen, welche mit dem neuen flugzeug-gestützten Sensor MAMAP-2D erfasst werden, einen Beitrag zu den Forschungsfragen der HALO COMET 2.0-Missions zu leisten. Die Forschungsfragen fokussieren auf die Quantifizierung von CH4-Emissionen in arktischen und tropischen Feuchtgebieten im Vergleich zu Emissionen aus natürlichen geologischen Quellen, Mülldeponien und Biomassenverbrennung sowie der Exploration und Produktion fossiler Brennstoffe in diesen Gebieten. Mit einer innovativen und einzigartigen Sensorausrüstung auf dem Forschungsflugzeug HALO werden neue Datensätze in den für die Feuchtgebietsemissionen kritischen Regionen gesammelt und mit Modelldaten konfrontiert werden. Der Beitrag der Universität Bremen ist dabei der Einsatz des neuen bildgebenden Sensors für CH4 (und CO2) - MAMAP-2D - zusammen mit der COMET-Sensorausrüstung auf HALO. Mit MAMAP-2D können atmosphärische Verteilungen der bzgl. der Hintergrundkonzentration normierten Säulenkonzentrationen von CH4 und CO2 mit hoher relativer Genauigkeit in hoher Auflösung (~ 125 m räumliche Auflösung, ~ 4 km Bodenspurabdeckung) gemessen werden. Aufgrund der einzigartigen Nutzlastkombination von aktiver und passiver Fernerkundung kann mit COMET 2.0 erstmals getestet werden, inwieweit Emissionen aus ausgedehnten Feuchtgebieten mit solchen Techniken quantifizierbar sind. Ein weiteres Ziel der COMET 2.0-Kampagne ist die Bewertung der lokalisierter CH4 Emissionen aus der Öl-, Gas und Kohleförderung, aus großen Mülldeponien, aus natürlichen geologischen Quellen oder auch aus der Waldbränden in der Umgebung von arktischen und tropischen Feuchtgebieten. Hier ermöglicht die neue Bildgebungsfunktion von MAMAP-2D die Abbildung solcher Gebiete. Dies ermöglicht die Lokalisierung von Quellen oder auch die Identifizierung von einzelnen Emittenten. Um die Messziele zu erreichen, sind zwei Messkampagnen geplant. Eine im Sommer 2022 in der kanadischen Arktis (Hudson Bay Lowlands, Mackenzie River Basin sowie „nahe gelegenen“ Öl- und Gasfördergebiete wie Bakken-Schiefer oder die Athabsca Oil Sands). Der zweite Teil von COMET 2.0 soll im Frühjahr 2023 im tropischen Südamerika ausgeführt werden 8vorläufige Planung) und tropische Feuchtgebiete wie das Amazonasbecken oder das Pantanal sowie „nahe gelegene“ anthropogene Ziele (Öl / Gas in Venezuela usw.) abdecken. Die vorgeschlagene Aktivität umfasst sowohl die Kampagnendurchführung als auch die vorbereitenden Aktivitäten an der Universität Bremen, einschließlich der Zertifizierung von MAMAP- 2D für HALO und der Auswertung der gesammelten Datensätze. Die Daten werden zusammen mit den Modellierungsgruppen im COMET 2.0-Konsortium interpretiert, um die Emissionsschätzungen für die oben genannten Regionen und Ziele zu verbessern. Da auch Satellitenunterflüge (S-5P, GOSAT-2 usw.) geplant sind, wird die Aktivität auch zur Satellitenvalidierung beitragen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1294: Bereich Infrastruktur - Atmospheric and Earth system research with the "High Altitude and Long Range Research Aircraft" (HALO)