Den europæiske rumorganisation ESA har for nylig sendt satellitten Biomass i rummet ved hjælp af en Vega-C-raket fra Kourou i Fransk Guyana.
Den europæiske mission skal de kommende år forbedre kortlægningen af skovenes biomasse. Ved at omregne biomassen til kulstof fås et overblik over skovenes evne til at opsamle, frigive og lagre CO2 fra atmosfæren.
Denne uge frigives de første billeder fra den unikke klima-mission, som DTU Space bidrager til. Det sker i forbindelse med ESA’s Living Planet Symposium om rumbaseret jordobservation, som afholdes i Wien 23. til 27. juni. Se de første billeder her hos ESA.
”Biomass er en unik mission baseret på radar-teknologi, der ikke før har været anvendt i rummet. Alt fungerer foreløbig som det skal, og vi ser frem til at se de første billeder fra satellitten,” fortæller professor Jørgen Dall fra DTU Space, som leder arbejdet med de danske bidrag til missionen.
Data fra Biomass vil blandt andet gøre det muligt at analysere med høj præcision, hvordan afskovning bidrager til global opvarmning, og hvordan ny skov kan afbøde klimaforandringer.
Verdens skove binder 8 milliarder tons CO2
Verdens skove spiller en afgørende rolle i at regulere CO2-indholdet i atmosfæren.
Via fotosyntese omdanner træerne CO2 fra atmosfæren til kulstof og ilt. Via kulstoffet vurderes skovene at binde, hvad der svarer til omkring 8 milliarder ton CO2 fra atmosfæren hvert år.
Samtidig indebærer skovrydning, særligt i tropiske områder, at lagret kulstof frigives tilbage i atmosfæren som CO2, hvilket bidrager til drivhuseffekt og dermed global opvarmning.
Men der er stadig stor usikkerhed omkring, hvor meget biomasse skovene indeholder og dermed hvor store mængder CO2, der bindes. Der er også usikkerhed skovenes kapacitet til at binde CO2 på lang sigt under stigende globale temperaturer. Det skal data fra Biomass hjælpe med at give et mere præcist billede af.
”Biomass-missionen vil bidrage til en hidtil uset præcision i kortlægningen af verdens skove og deres indhold af kulstof. Især i tropiske områder i Sydamerika, Afrika og Fjernøsten, som er missionens fokus. Det er områder, hvor skoven indeholder store mængder biomasse og dermed kulstof, men hvor data ikke er så præcise i dag,” siger Jørgen Dall.
Særlig radar-teknologi i rummet for første gang
Biomass-satellitten kredser 660 km over Jorden og bruger den avancerede radar ombord til at lave et 3D-kort over store skovområder.
Satellitten flytter sig lidt i rummet efter hvert omløb. I løbet af ni måneder dækkes de ønskede skov-områder. Det sker i al slags vejr på jorden døgnet rundt.
Dermed kan man få overblik over mængder og variationer i skovenes biomasse og dermed kulstofindholdet. Og i sidste ende danne et billede af skovenes bidrag til at regulere mængden af CO2 i atmosfæren.
”Biomass er udstyret med en P-bånds syntetisk apertur radar (SAR). Den arbejder ved lav frekvens, altså en stor bølgelængde, hvilket gør det muligt at trænge igennem skov og måle dens biomasse fra top til bund i modsætning til radarer med højere frekvenser. Det er den første radar med så lav frekvens, der har været i rummet,” forklarer Jørgen Dall.
”Kortlægningen kræver derudover blandt andet superavanceret signalbehandling på et meget højt plan, som vi har været med til at udvikle”.
Testflyvninger over Antarktis med lignende radar
Det danske bidrag fokuserer blandt andet på kalibrering af radar-signalerne for at sikre maksimal præcision i målingerne. Generelt sikrer kalibreringen, at måleinstrumenterne på Biomass giver præcise resultater ved at justere dem i forhold til kendte referencer.
DTU Space har testet og kalibreret lignende opmålingsteknikker gennem en årrække.
”Vi har blandt andet været med til at definere kalibreringsmetoder til sikring af nøjagtigheden af Biomass-radaren. Selv små unøjagtigheder kan give store afvigelser i resultaterne, så metoden er blevet testet grundigt,” forklarer Jørgen Dall.
For at kunne kalibrere Biomass-radaren har Jørgen Dall og kolleger tidligere fløjet over dele af indlandsisen i Antarktis med radaren Polaris, som er udviklet af DTU Space i samarbejde med ESA.
Polaris er lige som Biomass en P-bånds SAR-enhed. Den kan imitere Biomass-radaren.
Flyvningerne er foretaget over Antarktis, da islandskabet her er velegnet til kalibrering og validering af denne type radarsystemer, fordi radarsignalerne her reflekteres på samme måde hele tiden.
”Vi har vist, at indlandsisen i Antarktis er velegnet til at validere kalibreringen af en rumbaseret mission. Nu er den første P-bånds radar sendt i rummet, og vi ser vi frem til at få resultater fra den,” siger Jørgen Dall.
Skal også se på is i Antarktis og udtørrede flodlejer
Ud over måling af skovbiomasse er det planen, at Biomass skal kortlægge ismasser i Antarktis og udtørrede forhistoriske flodlejer under ørkensandet i Afrika. På den måde får forskerne data om klimaforandringernes påvirkning af Jorden over lang tid.
DTU har foruden kalibreringsaktiviteter bidraget med forskellige flybårne måle-Biomass-relaterede kampagner i Antarktis og Arktis. Og har aktiviteter knyttet til et af de sekundære formål med Biomass, som er kortlægning af Antarktis’ indlandsis, ishylder og gletsjere.
De første Biomass-målinger er påbegyndt, og inden for et halvt år forventes de første egentlige resultater. Målingerne fra rummet vil blive sammenholdt med målinger af mindre dele af de samme områder foretaget på Jorden ude i skoven.
