Im Pariser Abkommen wurde das Ziel festgelegt, dass die globale Erwärmung 1,5 °C nicht überschreiten soll. Das Kohlenstoffbudget zeigt dabei an, wie viel CO₂ wir Menschen noch maximal ausstoßen dürfen, um die Pariser Klimaziele zu erreichen. Nur etwa 17 % des Kohlenstoffbudgets sind heute noch übrig, was etwa in 10 Jahren bei derzeitigen Emissionsraten erreicht wird.
Jedes Land meldet seine jährlichen Treibhausgasemissionen an die Vereinten Nationen. Wissenschaftler stellen dann diese Emissionen den Schätzungen der Kohlenstoffaufnahme durch die natürlichen Kohlenstoffsenken der Erde gegenüber. Dies ist als Bottom-up-Ansatz zur Berechnung des Kohlenstoffbudgets bekannt.
Eine andere Möglichkeit, Kohlenstoffquellen und -senken zu verfolgen, besteht darin, die Mengen an Treibhausgasen in der Atmosphäre vom Weltraum aus zu messen - der Top-Down-Ansatz. Neben der Verfolgung des atmosphärischen Kohlenstoffs nutzt die ESA-Klimainitiative Satellitenbeobachtungen, um andere Kohlenstoffvorräte an Land und im Meer zu erfassen.
Wie wir das Land nutzen, ist für etwa ein Viertel unserer Treibhausgasemissionen verantwortlich. Wälder sind der größte Kohlenstoffspeicher auf dem Land, Feuer dient als Kanal für den Übergang von Kohlenstoff vom Land in die Atmosphäre. Und das Phytoplankton im Ozean ist eine wichtige Kohlenstoffsenke.
Das ESA-Projekt "Regional Carbon Cycle Analysis and Processes" nutzt diese Informationen, um die Unterschiede zwischen den Bottom-up- und Top-down-Ansätzen auszugleichen. Beobachtungen werden mit atmosphärischen und biophysikalischen Computermodellen kombiniert, um die Kohlenstoffflüsse an der Oberfläche abzuleiten. Dies wird die Genauigkeit der einzelnen Treibhausgasbudgets verbessern und dabei helfen, die natürlichen Flüsse von den Emissionen aus der Landwirtschaft und fossilen Brennstoffen zu trennen.