NASA enthüllt unsichtbare CO2-Reise um die Welt – mithilfe von Hollywood-Techniken

Die NASA nutzt Technologien aus der Filmindustrie, um unsichtbare Klimadaten sichtbar zu machen. Mit Methoden wie 3D-Animationen und hochauflösenden Visualisierungen werden wissenschaftliche Erkenntnisse in Bilder verwandelt, die uns besser verstehen lassen, wie unser Planet funktioniert. Im Fokus stehen Daten, die mit Hilfe von Supercomputern wie dem „Discover“ im NASA-Goddard Space Flight Center in Maryland erstellt werden. Diese zeigen beispielsweise, wie sich CO2-Emissionen von Kraftwerken, Verkehr oder Bränden über die Erde verteilen.

Die Verbindung von Wissenschaft und visueller Darstellung soll helfen, komplexe Daten greifbar zu machen.

Wir wollen zeigen, wie alles auf unserem Planeten miteinander verbunden ist.

Klimawissenschaftlerin Lesley Ott von der NASA

Besonders spannend: Die Animationen lassen sogar Muster und Zyklen erkennen, die bisher verborgen blieben.

Was hinter den Visualisierungen steckt

Für die beeindruckenden Bilder und Animationen nutzt die NASA ein spezielles Modell namens GEOS (Goddard Earth Observing System). Dieses hochauflösende Klimamodell kombiniert Milliarden von Datenpunkten, die von Satelliten, Wetterstationen und Bodenmessungen stammen. Die Daten werden so verarbeitet, dass sie selbst kleinste Details sichtbar machen, wie etwa die Emissionen aus einzelnen Städten oder Bränden.

Die Animationen zeigen nicht nur die Quellen der CO2-Emissionen, sondern auch, wie sie durch Wind- und Wetterphänomene um die Welt getragen werden. So wird sichtbar, wie Emissionen aus Kraftwerken oder Autos in den USA durch Luftströmungen über Ozeane und Kontinente gelangen. „Wir wollten herausfinden, wie hochauflösende Daten unser Verständnis von CO2 verbessern können“, sagt Ott laut in einem Bericht der NASA. Das Ergebnis: Animationen, die den Einfluss von Wetter und Emissionen detailliert darstellen.

Klimamuster werden lebendig

Besonders eindrucksvoll wirken die Animationen durch ihre „pulsierenden“ Bewegungen. Dieses Phänomen hat laut NASA zwei Ursachen: Zum einen gibt es eine Art Tagesrhythmus bei der CO2-Aufnahme und -Freisetzung durch Pflanzen. Tagsüber nehmen sie durch die Photosynthese Kohlenstoff auf, nachts geben sie ihn wieder ab. Zum anderen beeinflussen Temperaturschwankungen die Luftschichten, in denen sich das Gas verteilt. Am Tag steigen diese Schichten durch Sonneneinstrahlung an, nachts sinken sie ab.

Diese Details helfen Wissenschaftlern, den Klimawandel besser zu verstehen. Sie zeigen zum Beispiel, dass Emissionen in Industrieregionen wie den USA und Europa überwiegend aus Energie- und Verkehrssektoren stammen, während in Afrika und Südamerika Feuer eine große Rolle spielen. Diese Brände entstehen oft durch Landrodung oder gezielte Brandwirtschaft.

Warum diese Visualisierungen wichtig sind

Die NASA verfolgt mit ihren Visualisierungen ein klares Ziel: Klimadaten für mehr Menschen verständlich zu machen. „Wir wollen, dass man erkennt, wie viele Prozesse zusammenwirken, um CO2 zu beeinflussen“, sagt AJ Christensen, Visualisierungsdesigner bei der NASA. Mit solchen Bildern lassen sich nicht nur neue Erkenntnisse gewinnen, sondern auch Politik und Öffentlichkeit besser informieren.

Der Anstieg von CO2 in der Atmosphäre ist eine der Hauptursachen für den Klimawandel. Die Konzentration ist seit der Industrialisierung dramatisch gestiegen – von 278 ppm (Teile pro Million) im Jahr 1750 auf 427 ppm im Mai 2024. Diese Entwicklung führt dazu, dass sich die Erde schneller erwärmt, was extreme Wetterereignisse wie Stürme, Hitzewellen oder Überschwemmungen verstärkt. Laut NASA war 2023 das heißeste Jahr, das jemals gemessen wurde.

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Zukunft der Klimamodelle

Die NASA sieht in den Visualisierungen eine Möglichkeit, bessere Vorhersagemodelle für die Zukunft zu entwickeln.

Wenn wir heute die Zusammenhänge verstehen, können wir den Klimawandel gezielter bekämpfen.

Lesley Ott

Mit der Kombination aus präzisen Daten und visueller Aufbereitung will die NASA dazu beitragen, fundierte Entscheidungen für den Umgang mit dem Klimawandel zu treffen.

Was du dir merken solltest:

• Die NASA nutzt Technologien wie 3D-Animationen und hochauflösende Visualisierungen, um Klimadaten aus Supercomputern verständlich darzustellen und CO2-Emissionen sichtbar zu machen.
• Mithilfe des GEOS-Modells und Milliarden von Datenpunkten zeigen die Animationen, wie Emissionen durch Wind und Wetter weltweit verteilt werden und bisher verborgene Muster sichtbar werden.
• Diese Visualisierungen helfen, den Klimawandel besser zu verstehen, und liefern Politik und Öffentlichkeit fundierte Informationen über die Auswirkungen von CO2 auf die Erde.

Übrigens: Ein Satellit mit fortschrittlicher NASA-Technologie hat erstmals präzise Treibhausgasemissionen wie Methan und Kohlendioxid sichtbar gemacht – und dabei zentrale Hotspots enthüllt. Welche das sind, erfährst du in unserem Artikel.

Bild: © NASA’s Scientific Visualization Studio