Dieses Foto zeigt das Niau-Atoll im Südpazifik. Korallenriffe wie dieses sind den Auswirkungen des Klimawandels auf verschiedene Weise ausgesetzt. Erhöht sich etwa die Wassertemperatur, führt das zum Abstoßen und anschließenden Absterben der Algen, mit denen die Korallen in Symbiose leben. Die Korallen verhungern. Zurückbleibt das weiße Kalkgerüst. Da die CO2-Konzentration in der Atmosphäre zunimmt, werden die Meere zunehmend sauer. Das wiederum behindert die Kalkneubildung der Riffe. "Satellitenaufnahmen tragen dazu bei, die Auswirkungen auf das Klima kontinuierlich und global zu beobachten", erklärt ESA-Experte Josef Aschbacher.
Radarbilder wie die von den Hawaiianischen Inseln dienen der Überwachung von Vulkanausbrüchen. Diese können sich auf das globale Klima auswirken. "Die Eruptionen erzeugen große Mengen CO2. Außerdem schleudern sie Aschepartikel und schwefelhaltige Gase in die Atmosphäre", sagt Aschbacher. "Das senkt die durchschnittlichen globalen Temperaturen." Das Studium solcher Ausbrüche ist wesentlicher Bestandteil heutiger Klimamodelle.
Bering Land Bridge Preserve: Eine Landbrücke hat einst die Kontinente Asien und Amerika im Gebiet der heutigen Beringstrasse im Nordwesten Alaskas verbunden. Heute ist dort ein Naturschutzgebiet. "Dieses wird regelmäßig durch Satelliten überwacht, um eventuelle Änderungen festzustellen. Denn gerade auf solche Randgebiete hat der Klimawandel enorme Auswirkungen. Deshalb dienen sie oftmals als Frühindikator für größere Veränderungen, die erst Jahrzehnte später in Erscheinung treten", erklärt Josef Aschbacher.
Sandsturm im Irak: Stürme transportieren große Mengen an Material über lange Strecken. Ihre zunehmende Häufigkeit könnte den Klimawandel, die Übertragung von Krankheiten und die Luftverschmutzung beeinflussen. Trockenheit, Wind, intensive Beweidung und Abholzung tragen zum Entstehen der Stürme bei. "Wenn sich die Staubablagerung erhöht, könnte sich auch die Konzentration von CO2 in der Atmosphäre ändern. Das wirkt sich auf Temperaturen und Niederschläge aus", sagt Aschbacher. Satellitenbilder würden es Forschern ermöglichen, Stürme zu beobachten, um ihre Quellen und Auswirkungen zu überwachen.
Der Petermann-Gletscher ist ein im Nordwesten Grönlands gelegener, etwa 1300 Quadratkilometer großer Gletscher. Er speist sich vom Grönländischen Eisschild. "Ein besonderes Merkmal ist die etwa 70 Kilometer lange und 15 Kilometer breite im Wasser schwimmende Gletscherzunge, die in die Nare Straße ragt, hier in rötlichen Farben auf einem Envisat-Radarbild zu sehen", sagt Aschbacher. 2009 war das schwimmende Eis im Bereich dieses arktischen Gletschers 1295 Quadratkilometer groß. Im August 2010 verlor Petermann 275 Quadratkilometer Eisfläche: Eine große Platte war abgebrochen. Keiner der früheren Satellitenmessungen, beginnend im Jahr 1962, zeigt einen solchen massiven Rückgang des Gletschers. Dies ist mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Auswirkung der globalen Erwärmung. Denn das Klima der Arktis erwärmt sich doppelt so schnell wie im Weltdurchschnitt: Durch das Abschmelzen des hellen, Licht reflektierenden Eises, erwärmen sich das darunter liegende Land und der Ozean schneller.
Die schneebedeckten Alpen: Die Schneedecke ist einer der wichtigsten Parameter für die Analyse des Klimawandels. Aschbacher dazu: "Mit Hilfe von Bildern, aufgenommen zu unterschiedlichen Zeiten, können Forscher langfristige, kontinuierliche und homogene Zeitreihen über die Auswirkungen des Klimawandels abrufen, etwa zur Gletscherschmelze." Wie relevant diese Daten sind, zeigt sich an der Tatsache, dass die Alpengletscher in den letzten 150 Jahren um die Hälfte kleiner geworden sind.
Planktonblüte vor Irland: Obwohl Phytoplankton mikroskopisch klein ist, kann das Chlorophyll, das es mit Millionen seiner Artgenossen während der Photosynthese produziert, aus dem All beobachtet werden. Die Menge dieser Pflanzen wirkt sich direkt auf die CO2-Konzentration in der Atmosphäre aus. "Die Kenntnis des Kohlenstoffkreislaufes und seiner Effekte kann dazu beitragen, die globale Ökologie besser zu verstehen."
Dieses vom Umweltsatelliten Envisat aufgenommene Bild zeigt das schneebedeckte Nunavut Territorium in der kanadischen Arktis. Es erstreckt sich über rund zwei Millionen Quadratkilometer und bedeckt etwa ein Fünftel Kanadas. Arktisforscher haben festgestellt, dass die Eisschicht, die das Nordpolarmeer bedeckt, schwindet. In der westlichen Hudson Bay findet der Eisbruch zum Sommerbeginn bereits zwei Wochen früher statt als noch vor 20 Jahren. Im westlichen Kanada nehmen Dürren und Waldbrände zu. Aschbacher: "Die Arktis heizt sich dreimal schneller auf als der Rest der Erde."
"Palm Islands", Dubai: "Landnutzung und die daraus resultierenden Veränderungen der Erdoberfläche sind ein wichtiger Langzeit-Klimaindikator", sagt Aschbacher. "Die NASA berichtet, dass zwischen einem Drittel und der Hälfte der Landoberfläche unseres Planeten durch menschliche Einflüsse verändert worden ist." Ein eindrucksvolles, aber auch umstrittenes Beispiel dafür sind die künstlichen Inselgruppen "Palm Islands" in Dubai, wie sie auf diesem Envisat-Bild zu sehen sind. Durch die fehlende Wasserzirkulation sowohl zwischen den "Palmwedeln", der veränderten Wasserzirkulation entlang der nun abgeschnittenen Küstenlinie und der warmen Wassertemperatur kam es anfangs zur rasanten Vermehrung von Algen.
Java, Indonesien: "Dieses Radarbild zeigt, wie sich die Vegetation durch Landnutzung verändert", sagt Aschbacher. Java ist dicht besiedelt und außerordentlich fruchtbar. Freie Flächen sind weitgehend kultiviert. Indonesien sei der drittgrößte Emittent von Treibhausgasen hinter China und den USA, erklärt Aschbacher weiter: "Achtzig Prozent der insgesamt 2,3 Milliarden Tonnen Treibhausgas-Emissionen stammen aus der Zerstörung der Torfmoore und Regenwälder." 130 aktive Vulkane gibt es in Indonesien, darunter Mount Merapi.
Wasserfälle von Iguazú, Brasilien: "Dieses Bild wurde vom Satelliten Proba aufgenommen. Es zeigt die intensive Landschaftsnutzung." Deutlich zu sehen ist die Landebahn des Cataratas Del Iguazú Airport. Die Wasserfälle befinden sich im Parque Nacional Iguazú an der Grenze zwischen Brasilien, Argentinien und Paraguay. In natürlicher Isolation hatte sich dort ein einmaliges Ökosystem entwickelt, das tausende für die Region einzigartige Arten beherbergte. Weite Waldflächen wurden allerdings für die Landwirtschaft gerodet.
Großer Afrikanischer Grabenbruch, Tansania: Das Radarbild wurde vom Umweltsatelliten Envisat aufgenommen. Die tektonische Aktivität, die das "Great Rift Valley" formte, schwächte die Erdkruste entlang ihrer Grenzen. Die Folgen: seismische und vulkanische Aktivitäten.
Am Beispiel des Great Barrier Reef nordöstlich von Australien können die Auswirkungen des Klimawandels auf Lebensräume veranschaulicht werden. "Die Korallenbleiche, die auf Envisat-Aufnahmen in bis zu zehn Meter Tiefe erkannt werden kann, hat sich aufgrund des Anstiegs der Meerestemperaturen ausgebreitet", erläutert Aschbacher. Rund fünf Prozent des größten Korallenriffs der Welt wurden in den Jahren 1998 und 2002 geschädigt.
"Diese Envisat-Aufnahme zeigt Salzseen in der Tibetischen Hochebene in Ostasien." Salzseen sind in den trockenen und halbtrockenen Regionen der Welt weit verbreitet. Ihr Salzgehalt variiert von drei bis über 300 Gramm pro Liter. Diese Ökosysteme reagieren sehr empfindlich auf hydrologische Veränderungen. Seit Mitte der 1970er macht sich der Klimawandel durch das Abschmelzen der regionalen Gletscher bemerkbar. Jährlich verschwinden rund 130 Quadratkilometer. Bis 2090 könnten sich die Gletscher um die Hälfte reduziert haben. Jedes Jahr werden 2500 Quadratkilometer der Fläche Chinas zur Wüste. Betroffen ist auch das Grasland des Hochlandes - Lebensgrundlage der nomadischen Bevölkerung. (Markus Böhm, DER STANDARD, Printausgabe vom 27./ 28. November 2010)