Unterschätzte Methanquellen in den Gewässern des Amazonas-Regenwaldes
Neue Flugzeugmessungen belegen, dass die Methanemissionen in den Feuchtgebieten des Amazonas deutlich höher ausfallen als bislang angenommen.
Kernaussagen
- Flüsse als bedeutende Quelle: Methanemissionen entlang von Flüssen und Nebenflüssen sind bis zu viermal größer als bisher berechnet.
- Diskrepanzen zwischen Modellen und Messungen: Besonders in großen Flussdeltas, Stauseen und regelmäßig überschwemmten Gebieten des Amazonasbeckens weichen die Modellvorhersagen erheblich von den Messdaten ab. In Flussdeltas wurden die Emissionen um bis zu 26 % unterschätzt.
- Notwendigkeit verbesserter Klimamodelle: Die Ergebnisse verdeutlichen die Bedeutung einer erweiterten Beobachtungsinfrastruktur in tropischen Regionen sowie die Kalibrierung von Klimamodellen anhand realer Messwerte.
Hintergrund und Methodik
Methan (CH₄) zählt zu den wirksamsten Treibhausgasen und hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Feuchtgebiete gelten als die größte natürliche Methanquelle, doch genaue Emissionsmengen sind schwer zu bestimmen. Insbesondere in tropischen Regionen wie dem Amazonasgebiet erschweren dichte Wolken und fehlende bodengestützte Messungen eine präzise Erfassung.
Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Chemie führte im Dezember 2022 und Januar 2023 umfangreiche Flugzeugmessungen durch. Dabei wurden Methankonzentrationen in verschiedenen Höhen über dem brasilianischen Regenwald erfasst. Die erhobenen Daten zeigen, dass die tatsächlichen Methanemissionen in einigen Gebieten bis zu viermal höher sind als von etablierten Klima- und Erdsystem-Modellen prognostiziert.
Ergebnisse im Detail
Die Messungen erfolgten mit einem hochpräzisen Absorptionsspektrometer an Bord des Forschungsflugzeugs HALO. Über 7.000 Messpunkte wurden in Höhen zwischen 200 Metern und über 14 Kilometern aufgenommen. Die Daten wurden in Rasterzellen von 0,1° × 0,1° aufgeteilt und mittels eines Rückwärtstransportmodells den Emissionsquellen am Boden zugeordnet. Dabei kamen etablierte Methanemissionsmodelle der NASA zum Einsatz, die auf Satellitendaten zu Feuchtigkeit, Vegetation und Temperatur basieren.
Die Analyse ergab, dass Flussdeltas Methanemissionen um etwa 26 %, Stauseen um 19 % und regelmäßig überschwemmte Flussgebiete um 13 % höher aufweisen als bisher angenommen. Diese Messungen wurden während einer Übergangsphase zwischen Trocken- und Regenzeit durchgeführt, in der anthropogene Einflüsse wie Brandrodungen minimal sind. Somit repräsentieren die Daten gut das jährliche Emissionsmittel der Region.
Implikationen für Klimaforschung
Die Diskrepanzen zwischen den Modellergebnissen und den Messdaten verdeutlichen, dass bestehende Modelle insbesondere in bodennahen Atmosphärenschichten Methanquellen unterschätzen. Methan verteilt sich in höheren Atmosphärenschichten gut, weshalb dort die Modellgenauigkeit höher ist. Für eine zuverlässige globale Methanbilanz sind jedoch präzise Daten aus den Tropen unerlässlich.
Rund 65 % der globalen Methanemissionen stammen aus menschlichen Aktivitäten wie Landwirtschaft, fossiler Brennstoffnutzung und Abfallwirtschaft, während 35 % natürlichen Ursprungs sind. Natürliche Methanquellen entstehen vor allem durch mikrobielle Zersetzung organischer Substanzen in Feuchtgebieten, beispielsweise in überschwemmten Waldgebieten hinter Staudämmen.
Die Ergebnisse unterstreichen den Bedarf an erweiterten Messkampagnen in tropischen Regionen, um die Prozesse der Methanbildung besser zu verstehen und Klimamodelle zu verbessern. Dies betrifft neben dem Amazonas auch andere datenarme Gebiete wie Zentralafrika und Südostasien.
Beteiligte Institutionen und Forschungsprojekt
Das Projekt wurde vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz koordiniert. Weitere Partner waren die Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, das Forschungszentrum Jülich, das Cyprus Institute, das California Institute of Technology sowie die Universitäten von Washington und Michigan.
Die Messungen sind Teil der Kampagne CAFE BRAZIL (Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil), bei der neben dem Flugzeug HALO auch Ballons, Drohnen und die Forschungsstation ATTO zum Einsatz kamen. Ziel war es, die Wechselwirkungen zwischen dem Amazonas-Regenwald und atmosphärischen Prozessen besser zu erfassen. Die Zusammenarbeit mit lokalen brasilianischen Forschungseinrichtungen wie dem INPA und der Universität São Paulo war dabei entscheidend.
Kontakt und weiterführende Informationen
Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Dr. Linda Ort
Max-Planck-Institut für Chemie, Abteilung Atmosphärenchemie
Telefon: +49 6131 305-4341
E-Mail: linda.ort@mpic.de
Originalpublikation:
Ort, L. et al. (2026): Airborne observations reveal underestimated riverine methane emissions across the Amazon. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL122310.
https://doi.org/10.1029/2026GL122310
Weitere Informationen:
https://www.mpic.de/6028637/underestimated-sources-of-methan
