Umweltbeobachtung (auchUmweltmonitoring) ist Beobachtung von wissenschaftlich relevanten Bereichen derUmwelt und die Dokumentation ökologischer Parameter. Zu den wissenschaftlichen Fachgebieten zählenBiologie,Bodenkunde,Chemie,Geografie,Geologie,Hydrologie,Meteorologie undPhysik. Die Erkenntnisse daraus können für dieForstwirtschaft,Landschaftsplanung und weitere umweltrelevantePlanungsaufgaben und Problemstellungen wichtig sein und auch der wissenschaftlichen Begleitung von Umweltprojekten dienen.
Die Bandbreite reicht von Einzelbeobachtungen (z. B.Vogelbeobachtung,Wetterbeobachtung) bis hin zu automatisierten Langzeitmessungen. Hierdurch entstehen im Laufe der Zeit eine große Zahl von Daten, die meist nur noch mit Hilfe derInformatik in einem Umweltinformationssystem verwaltet und analysiert werden können. Zur besseren Übersicht werden die Ergebnisse in Karten eingetragen und zum Teil auch in einemGeoinformationssystem dargestellt.
Ziel ist die langfristige Erfassung umwelt- und naturschutzrelevanter Veränderungen inLuft,Boden undWasser. Landschaft undArtenvielfalt können somit systematisch erfasst werden. In der gesundheitsbezogenen Umweltbeobachtung wird die Belastung der Bevölkerung mit Schadstoffen analysiert, wie in denUmwelt-Surveys des Umweltbundesamtes.[1] Auch für den Erhalt des kulturellen Erbes, wie Denkmäler und museale Objekte, werden Methoden des Umweltmonitoring eingesetzt, um die korrosive Belastung durch Umweltschadstoffe abzuschätzen. Mit der Entwicklung der Glassensor-Methode[2][3][4] führte beispielsweiseDieter R. Fuchs eine neueMesstechnik in die Umweltbeobachtung ein[5], welche seither erfolgreich inDenkmalpflege und Museumsbetrieben als Standardmethode eingesetzt wird.[6]
Umweltmonitoring wird aufgrund derglobalen Umweltveränderungen und zur Erstellung realistischer Zukunftsszenarien zunehmend als internationale Aufgabe verstanden. AmEuropäischen Umweltinformations- und Umweltbeobachtungsnetz (EIONET) beteiligen sich neben den nationalen Anlaufstellen in jedem Land (engl.:National Focal Point) rund 1.000 Experten und über 350 weitere Organisationen zur Überwachung der grenzüberschreitenden Umweltverschmutzung.[7]
Lärmkarten dienen bei der Lärmbekämpfung als Grundlage für städtebauliche Planungen und zur Visualisierung der Lärmwerte beim Bau neuer Verkehrsbauwerke.
Im Rahmen einesBiodiversitätsmonitorings wird die Verbreitung von Pflanzen- und Tierarten systematisch untersucht. Damit lassen sich Aussagen zum Zustand und der Veränderung der Artenvielfalt in einem bestimmten Gebiet machen.
Von einigen Gewässern liegen Studien über größere Zeiträume vor. Dabei wurden vor allem bestimmte Organismen wie etwaFische beobachtet.[8]
Auch dasInternet der Dinge kann für Umweltbeobachtungen, wie z. B. zur Messung derLuftqualität, eingesetzt werden. In derSchweiz werden dieKohlenstoffdioxid-Konzentrationen an 300 Messstationen gemessen. Die Daten desSensornetzes werden dabei über dasLow Power Wide Area Network derSwisscom in eineCloud übertragen.[9]
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Erdbeobachtungssatelliten können zur Umweltüberwachung genutzt werden, indem sie etwa Veränderungen der Erdvegetation, des atmosphärischen Spurengasgehalts, des Seegangs, der Farbe der Ozeane und der Eisfelder, sowie Brände, Schiffe, Schadstoffemissionen und Müllrelokalisierungen erkennen.
Anthropogene Emissionen können durch die Auswertung von Daten von troposphärischem NO2 und SO2 überwacht werden. Durch die Überwachung von Veränderungen der Vegetation im Laufe der Zeit können Dürreperioden überwacht werden, indem der aktuelle Zustand der Vegetation mit ihrem langfristigen Durchschnitt verglichen wird.[11]
Diese Arten von Satelliten befinden sich fast immer aufsonnensynchronen und „eingefrorenen“ Bahnen. Die sonnensynchrone Umlaufbahn ist im Allgemeinen ausreichend nahe am Pol, um die gewünschte globale Abdeckung zu erreichen, während die relativ konstante Geometrie zur Sonne meistens ein Vorteil für die Instrumente ist. Die „eingefrorene“ Umlaufbahn wird gewählt, da sie einer Kreisbahn am nächsten kommt, die im Gravitationsfeld der Erde möglich ist.
Auf Initiative desWorld Resources Institute entstand das weltweite Wald-MonitoringsystemGlobal Forest Watch, das seit 2014 alsopen-source Webanwendung für Jedermann eine vielseitige und regelmäßig aktualisierte Online-Überwachung der Wälder auf Basis einer interaktiven Weltkarte ermöglicht.[12] Damit lässt sich dieEntwaldungsrate an jeglichem Ort auf der Erde für verschiedene Zeiträume von 2000 bis zur Gegenwart in höchster Auflösung ermitteln. Auch aktuelle Waldbrände werden kartiert.
Ein Beispiel eines Umweltbeobachtungssatelliten istLandsat 9 derUSGS undNASA, welcher Daten und Bilder liefert, „um das Treffen wissenschaftlich fundierter Entscheidungen zu wichtigen Themen wie Wassernutzung, Auswirkungen von Waldbränden, Zerstörung von Korallenriffen, Gletscher- und Schelfeisrückgang und Abholzung von Tropenwäldern zu unterstützen“.[13][14]
