CoMet 2.0 Arctic

Das Ziel von CoMet 2.0 Arctic war es, flugzeuggetragene Fernerkundungs- und In-situ-Daten zu erfassen, um neue Erkenntnisse über die Verteilung und die zeitlichen Veränderungen der beiden wichtigsten anthropogenen Treibhausgase, Kohlenstoffdioxid und Methan, sowie deren Tracern in hohen nördlichen Breiten zu gewinnen. Die Ergebnisse des Projekts bereiten zum einem künftige Satellitenmissionen wie MERLIN vor und tragen zum anderen zu einen verbesserten Verständnis des globalen Methan- und Kohlenstoffkreislaufs bei. Dabei sollten synergetischen Kombinationen aktiver und passiver Fernerkundungsmethoden für Treibhausgasmessungen weiterentwickelt und technologische Fortschritte unterstützt werden, die für die Validierung aktueller Satellitenmissionen sowie für die Entwicklung zukünftiger Erdbeobachtungssatelliten erforderlich sind. Vier Jahre nach der Vorgängermission (CoMet 1.0) wurde nun die damals entwickelte Instrumentierung komplett auf dem Forschungsflugzeug HALO eingesetzt.

Im Rahmen des Projekts wurden zentrale wissenschaftliche Fragestellungen der aktuellen Treibhausgasforschung untersucht. Dazu gehört der Beitrag großer arktischer Feuchtgebiete zum sommerlichen Treibhausgasbudget im Vergleich zu Emissionen aus natürlichen geologischen Quellen, Biomasseverbrennung sowie der Förderung fossiler Brennstoffe.

CoMet 2.0 - Logo
Logo der CoMet 2.0 - Kampagne
Bild: 1/3, Credit:
DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Download Download

Geflogene Messflüge während CoMet 2.0 Arctic
Übersicht über die Zielregionen der Forschungsflüge wären der CoMet 2.0 Arctic Mission in Kanada. Die Basis befand sich in Edmonton, von wo aus die Erkundungen starteten. Die meisten Gebiete beinhalten natürliche Methanquellen von Feuchtgebieten und Seen, aber auch anthropogen Quellen, wie zum Beispiel Kohlemienen und Ausgasungen von stillgelegten Gasschächten wurden vermessen.
Bild: 2/3, Credit:
DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Blick aus dem Fenster während des Fluges zu CoMet 2.0 Arctic
Bei diesem Flug war das Ziel das Mackenzie Flussdelta im Norden Kanadas. Durch die weite Verzweigung des Flussdeltas bilden sich flache Gewässer und Feuchtgebiete, welche wiederum eine natürliche Methanquelle darstellen.
Bild: 3/3, Credit:
DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Die 6-wöchige Flugmesskampagne fand dazu vom 6. August bis 16. September 2022 in Kanada statt. Als Kampagnenbasis diente der Flughafen in Edmonton, von wo aus 13 wissenschaftliche Flüge durchgeführt werden konnten. Kanada ist ein hervorragendes Untersuchungsgebiet, weil hier nicht nur einige der größten arktischen Feuchtgebiete liegen, sondern auch antrhopogene Quellen wie Erdöl- und Erdgasfelder, Kohleminen und Mülldeponien zum Treibhasugasbudget beitragen.

Während der Kampagne kam ein Subset der bereits während CoMet 1.0 eingesetzten Instrumentierung zum Einsatz welche als optimierte Nutzlast auf dem Forschungsflugzeug HALO integriert wurde. Im Vordergrund der Kampagne stand neben der Fortführung der synergetischen Verwendung verschiedener Messinstrumente zur Erfassung verschiedener Treibhausgase, vor allem die Quantifizierung von Emissionen von arktischen Feuchtgebieten wie zum Beispiel bei den Hudson Bay Lowlands, dem Mackenzie Delta und in der Region um die Stadt Lloydminster, sowie Emissionen von diffusen anthropogene Quellen von kleineren Gas- und Ölförderschächten oder Kohleminen.

Nutzlast auf dem Forschungsflugzeug HALO

Instrument	Messgrößen und Beschreibung
CHARM-F	Integrated Path Differential Absorption Lidar zur Messung der integrierten Teilsäule von CO₂ und CH₄ (XCO₂ & XCH₄) zwischen Flugzeug und Boden
MAMAP2DL	Passives bildgebendes Spektrometer unter nutzung der Sonneneinstrahling zur Messung der integrierten Teilsäule von CO₂ und CH₄ (XCO₂ & XCH₄) zwischen Flugzeug und Boden
JIG - Jena Instrument for Green- house gas measurements	In-situ Messungen von CO₂, CH₄, CO, and H₂O
JAS - Jena Airborne Sampler	Luftprobensammler für das Monitoring von CO₂, CH₄, CO, N₂O, H2, SF6, sowie deren Isotope ¹³C in CH₄, ²H in CH₄, ¹³C in CO₂und ¹⁸O in CO₂
MIRACLE	In situ Messungen von CO₂, CH₄, C₂H₆, und dem Methanisotop D¹³C(CH₄)
specMACS - Hyperspectral imager	Hyperspektralkamera im sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereich (400 – 2500 nm); polarisierter Weitwinkelimager
FOKAL	Monitoring der Frequenzstabilität der CO₂online Wellenlänge von CHARM-F
BAHAMAS - BAsic HAlo Measurement And Sensor system	Meteorologische Basisparameter wie Druck, Temperatur, 3-D Windvektoren, sowie Flugzeuglagedaten
meterologische Dropsonden	Profile der relativen Feuchte, Temperatur und Druck