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Umwelt Bei Nacht und Nebel

Neuentwickelte Radarsatelliten entdecken Ölteppiche auf hoher See und enthüllen den Kahlschlag im Regenwald.
aus DER SPIEGEL 42/1994

Gerieten griechische Schiffer einst in Seenot, kippten sie Fässer mit Olivenöl in die brausenden Fluten. Augenblicklich wurden die Wellen flacher - die Männer waren gerettet. Den antiken Seemannstrick kannte auch Friedrich Schiller. Seine Hero ließ er, um den Geliebten vor dem Ertrinken zu bewahren, »alle Göttinnen in der Tiefe, alle Götter in der Höh''« anflehen, »lindernd Öl zu gießen in die sturmbewegte See«.

Heutzutage werden die Wogen der Meere aus weniger hehren Motiven geglättet: 300 Millionen Liter Öl schwappen jedes Jahr allein in die Nordsee, weil Schiffsbesatzungen illegal auf hoher See ihre Tanks ausspülen. Die gedämpften Wellen führen auf die Spur der Öko-Verbrecher. Ein Radargerät mißt, vom Flugzeug oder vom Satelliten aus, wie rauh die Wasseroberfläche ist. Spiegelglatte Ölteppiche erscheinen auf dem Radarschirm als schwarze Flecken (siehe Grafik).

Bislang gab es bei der Überwachung von Ölverschmutzungen ein Problem: Auch Fische und Algen sondern schleimige Sekrete ab, die die Wogen glätten. Auf einem gewöhnlichen Radarfoto sind die Bio-Filme von Mineralöl-Filmen nicht zu unterscheiden.

Ein Experiment, das Forscher vom Institut für Meereskunde der Uni Hamburg am vorletzten Donnerstag unternahmen, eröffnet jetzt einen Ausweg aus dem Dilemma: 40 Kilometer westlich von Sylt pumpten die Meereskundler 400 Liter schweres Heizöl in die Nordsee, ein paar Seemeilen entfernt verschütteten sie glitschige Bio-Filme. Kurz darauf flog die US-Raumfähre »Endeavour« über die Fettpfützen hinweg und machte Aufnahmen mit einem neuentwickelten Spezialradar.

»Wir haben den Ölteppich und die Bio-Filme vom Weltraum aus zum erstenmal mit drei verschiedenen Frequenzen gleichzeitig abgetastet«, erläutert der Hamburger Satellitenozeanograph Werner Alpers, »zusammen ergeben die Daten für jede der ausgebrachten Substanzen einen charakteristischen Fingerabdruck.«

Zu Versuchszwecken war das unter deutscher Beteiligung gebaute Mehrfrequenzradar in der Ladeluke der Raumfähre montiert worden. Später einmal könnte das Gerät, fest an Bord eines Satelliten installiert, kriminelle Kapitäne beim Ölablassen ertappen - ähnlich wie eine automatische Überwachungskamera, die einen Bankräuber überführt.

Stark interessiert an der verfeinerten Radartechnik zeigen sich die Amerikaner. Anfang November will die Nasa auf einem Expertentreffen über den Einsatz einer neuen Generation von Satelliten mit Mehrfrequenz-Radar beraten.

Schon die mit nur einer Frequenz arbeitenden Radarsatelliten (wie der 1991 gestartete europäische Ers-1) erweisen sich bei der Erdüberwachung aus dem All zunehmend als Allzweckwaffen. Die Himmelsspäher *___liefern Höhenprofile mit einer Genauigkeit von wenigen ____Zentimetern, was winzige Verschiebungen in der ____Erdkruste sichtbar macht und so die Vorhersage von ____Erdbeben und Vulkanausbrüchen ermöglichen könnte; *___dringen mit langwelligen Radarstrahlen in tiefe ____Erdschichten ein und spüren auf diese Weise ____Bodenschätze, ausgetrocknete Flußläufe und Siedlungen ____unter dem Wüstensand auf; *___stellen den Reifegrad von Feldfrüchten fest, was ____zuverlässige Ernteprognosen erlaubt; *___vermessen Seegang und Meeresströmungen, benötigt für ____Vorhersagen zum zukünftigen Weltklima; *___erheben Meßdaten über Beschaffenheit und Dicke der ____schwer zugänglichen Eispanzer an Nord- und Südpol (zur ____Klimaprognose und zur Warnung vor umhertreibenden ____Eisbergen).

Gegenüber herkömmlichen optischen Fernerkundungs-Satelliten bieten Radarsonden einen entscheidenden Vorteil: Sie funktionieren auch bei Nacht und Nebel. Die von ihnen ausgesandten Mikrowellen, die von Wasser- und Landflächen zurückgeworfen und von der Sendeantenne wieder aufgefangen werden, durchdringen selbst kilometerdicke Wolkenschichten.

Eine wichtige Aufgabe für Radarsatelliten wird nach Expertenansicht darin bestehen, den Kahlschlag in den wolkenverhangenen tropischen Regenwäldern vollständig zu dokumentieren.

Die fotografierenden Erdsonden wie der amerikanische Landsat lieferten nämlich bisher nur lückenhafte Bilder. So gelang es der brasilianischen Raumfahrtbehörde selbst nach jahrelangen Bemühungen nicht, mit Landsat-Aufnahmen das gesamte Land zu erfassen; weite Flächen blieben ständig unter Dunst verborgen. »Niemand weiß genau, was sich unter den Wolkendecken der Regenwälder wirklich abspielt«, sagt Radarexperte Alpers.

Bislang waren Radarsatelliten in der Familie der zivilen Spähsonden die Stiefkinder. Es sei ein »übler Scherz«, schimpft Herwig Oettl, Fernerkundungsspezialist der Deutschen Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt, »daß die Erde schlechter mit Radar erfaßt ist als der Nachbarplanet Venus« (siehe Seite 280).

1978 hatten die Amerikaner den ersten zivilen Radarsatelliten in eine Erdumlaufbahn geschossen; doch bereits nach drei Monaten verstummte Seasat wieder - an Bord hatte es einen Kurzschluß gegeben. Mehr als ein _(* Mit dem Radarfoto einer 100 Kilometer ) _(langen Ölspur westlich von Gibraltar, ) _(aufgenommen vom europäischen ) _(Radarsatelliten Ers-1. ) Jahrzehnt verging nach dem Seasat-Flop, bis mit dem europäischen Ers-1 wieder eine Radarsonde ins All gehievt wurde.

In den kommenden Jahren wird eine Flotte von Radarsonden abheben: Von Anfang nächsten Jahres an soll Ers-2 die Erde umkreisen, etwas später folgen der europäische Umweltsatellit Envisat und der kanadische Radarsat.

Daß Radarsatelliten technologische Spätentwickler sind, hängt mit dem gewaltigen Aufwand zusammen, der bei der Auswertung ihrer Meßdaten betrieben werden muß.

Eine zehn Meter messende Radarantenne macht vom Orbit aus normalerweise nur kilometergroße Details sichtbar. Erst durch einen technischen Kniff werden die Fotos scharf: Das Radargerät an Bord des Satelliten nimmt ein und dasselbe Beobachtungsgebiet bei seinem Überflug aus Tausenden von Blickwinkeln auf. Dieses Datenknäuel wird dann im Computer kunstvoll zu einem Gesamtbild verwoben. Auf diese Weise entsteht ein Radarbild, das so hochaufgelöst ist, als wäre es von einer 20 Kilometer großen Antenne aufgenommen.

Beim Radarveteranen Seasat dauerte es noch fünf Stunden, ehe der Rechner ein fertiges Radarbild ausspuckte. Erst seit wenigen Jahren stehen superschnelle Computer zur Verfügung, die Radarüberwachung aus dem Orbit lohnend machen. Die Radarbilder vom modernen Ers-1 etwa flimmern in Echtzeit über die Monitore. Der Datenstrom aus dem All, der dabei verwurstet wird, entspricht 5600 Schreibmaschinenseiten in jeder Sekunde. Y

[Grafiktext]

_273b Radarortung illegaler Öleinleitungen mittels Satellit

[GrafiktextEnde]

* Mit dem Radarfoto einer 100 Kilometer langen Ölspur westlich vonGibraltar, aufgenommen vom europäischen Radarsatelliten Ers-1.

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