Die Qualität terrestrischer astronomischer Beobachtungen hängt teilweise von der Transparenz der Atmosphäre über dem Ort ab, von dem aus sie durchgeführt werden. Daher werden die Standorte für Teleskope sehr sorgfältig ausgewählt. Sie befinden sich oft hoch über dem Meeresspiegel, so dass zwischen ihnen und den Beobachtungsobjekten weniger Atmosphäre herrscht. Viele Teleskope werden auch in Wüsten gebaut, da Wolken und sogar Wasserdampf eine klare Sicht auf den Nachthimmel verhindern. Wie wirkt sich die globale Erwärmung also auf astronomische Beobachtungen aus?
Ein Forscherteam unter der Leitung der Universität Bern und des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS zeigt in einer in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlichten und am Europlanet Science Congress 2022 in Granada vorgestellten Studie, wie eines der Hauptprobleme liegt unserer Zeit - der anthropogene Klimawandel - wirkt sich derzeit sogar auf unseren Blick auf den Weltraum aus.
Ein blinder Fleck im Auswahlverfahren
„Obwohl Teleskope typischerweise eine Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten haben, berücksichtigen Standortauswahlprozesse die atmosphärischen Bedingungen nur über einen kurzen Zeitraum. Normalerweise sind die letzten fünf Jahre zu kurz, um langfristige Trends zu erfassen, geschweige denn zukünftige Veränderungen durch die globale Erwärmung“, sagt Carolina Haslebacher, Erstautorin der Studie und Forscherin am NCCR PlanetS der Universität Bern.
Deshalb hat sich ein Forscherteam der Universität Bern und des NCCR PlanetS, der Eidgenössischen Technischen Universität Zürich, der Europäischen Südsternwarte (ESO) und der University of Reading in Grossbritannien vorgenommen, die langfristige Perspektive aufzuzeigen.
Verschlechterung der Bedingungen auf der ganzen Welt
Ihre Analyse zukünftiger Klimatrends basierend auf hochauflösenden globalen Klimamodellen zeigt, dass große astronomische Observatorien von Hawaii bis zu den Kanarischen Inseln, Chile, Mexiko, Südafrika und Australien bis 2050 wahrscheinlich einen Anstieg der Atmosphärentemperatur und des Wassergehalts erleben werden. Dies wiederum kann einen Zeitverlust für Beobachtungen sowie einen Verlust an Beobachtungsqualität bedeuten.
„Heute sind astronomische Observatorien auf den Betrieb unter aktuellen Bedingungen ausgelegt und haben nur wenige Anpassungsmöglichkeiten. Zu den möglichen Folgen der klimatischen Bedingungen für Teleskope zählen daher ein höheres Kondenswasserrisiko durch höhere Taupunkte oder der Ausfall von Kühlsystemen, was zu mehr Luftverwirbelungen in der Teleskopkuppel führen kann“, sagt Haslebacher.
Die Tatsache, dass die Auswirkungen des Klimawandels auf Observatorien zuvor nicht berücksichtigt worden seien, sei kein Versehen, sagt Studienkoautorin Marie-Estelle Demory, sondern eher auf Einschränkungen bei der Modellierung zurückzuführen. „Solche Forschungen wurden zum ersten Mal möglich. Dank der höheren Auflösung der globalen Klimamodelle, die im Rahmen des PRIMAVERA-Projekts von Horizon 2020 entwickelt wurden, konnten wir die Bedingungen in verschiedenen Teilen der Welt mit großer Präzision untersuchen, was mit herkömmlichen Modellen nicht möglich war. Diese Modelle sind wertvolle Werkzeuge für unsere Arbeit an der Wiss Academy“, sagt der Senior Scientist an der Universität Bern und Mitglied der Wiss Academy of Nature.
„Damit können wir nun mit Sicherheit sagen, dass der anthropogene Klimawandel bei der Standortwahl für die nächste Generation von Teleskopen sowie beim Bau und Unterhalt astronomischer Anlagen berücksichtigt werden muss“, ergänzt Haslebacher.
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