Rauch von kanadischen Waldbränden bis nach Europa transportiert

Die Lidar-Messungen aus Leipzig vom Abend des 22. August 2017 zeigen zwei Rauschschichten: eine starke in ca. 16km Höhe und eine schwächere in ca. 6km Höhe. Quelle: Grafik: Holger Baars, TROPOS (idw)

Die Folgen der Rekordwaldbrände in Kanada sind auch in Europa zu spüren. Das weltweite Lidar-Netzwerk PollyNet hat in den letzten Tagen an mehreren Stationen in Deutschland, Tschechien und Griechenland eine Staubschicht in rund 12 bis 17 Kilometern Höhe gemessen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die Waldbrände in Kanada zurückgeht und durch die Strömung in höheren Schichten der Atmosphäre über die Arktis nach Europa transportiert wurde.

Die Lidar-Messungen aus Kosetice (Tschechische Republik) vom 20. bis 24. August 2017 zeigen, wie am 21.8. die Rauchfahne aus Kanada in 11km über den Ort zieht und sich in zwei Schichten aufspaltet. Quelle: Grafik: Holger Baars, TROPOS (idw)

PollyNet ist ein Netzwerk von Lichtradaren, die mit Laserstrahlen die Atmosphäre vom Boden aus erforschen. Es ist Teil der Europäischen Forschungsinfrastruktur ACTRIS, die Aerosole, Wolken und Spurengase untersucht. Koordiniert wird es vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig.

Bei Waldbränden können Rußpartikel- und Aschepartikel durch die große Hitze weit hinauf in die Atmosphäre transportiert werden. Wenn diese sogenannte Aerosolmischung die Troposphäre überwunden hat, befindet sie sich oberhalb der Regenwolken und wird durch Regen nicht wieder aus der Atmosphäre ausgewaschen. „In der Stratosphäre können diese Partikel dann ähnlich der Asche von Vulkanausbrüchen lange unterwegs sein und mit dem Höhenwinden große Entfernungen über die Kontinente hinweg überwinden“, erklärt Dr. Holger Baars vom TROPOS. Die aktuellen Luftströmungen in den oberen Schichten der Atmosphäre und die über Tage anhaltende Staubschicht sprechen dafür, dass diese Partikel von den Waldbränden aus Kanada stammen. Aber selbst in der Troposphäre, also in den untersten 10 bis 15 Kilometern, zeigen die Lidarmessungen seit Tagen Partikelschichten, welche wahrscheinlich aus der selben Ursprungsregion herantransportiert wurden. Da in dieser Höhenregion Wolken und Niederschlag entstehen, können die Rauch- und Staubpartikel auch das Wetter in Europa beeinflussen.

Die großräumige Ausbreitung von Waldbrandaerosol kann auch Auswirkungen auf das Klima haben. Einerseits dämpfen die Aerosole die Einstrahlung des Sonnenlichts, anderseits tragen sie bei zur Bildung von hohen Eiswolken, den so genannten Zirren. „Die damit verbundenen Änderungen in den Erwärmungs- und Abkühlungsraten sind allerdings komplex und es ist unklar, ob es sich im Endeffekt eine Netto-Erwärmung oder Abkühlung einstellt. Auch wird der Effekt nicht groß sein, da das Waldbrandaerosol im Bereich von Wochen durch Sedimentation ausfällt oder in der Troposphäre ausgewaschen wird. Eine zukünftige Häufung von Waldbränden kann aber durchaus klimatische Konsequenzen haben, was man aber nur im Zusammenspiel von bodengebundener und satellitengetragener Fernerkundung sowie durch gezielte Prozessstudien mit atmosphärischen Zirkulationsmodellen genauer erfassen kann“, sagt Prof. Andreas Macke, Direktor des TROPOS und Leiter der Abteilung "Fernerkundung Atmosphärischer Prozesse".

Der Westen und Norden Kanadas verzeichnen momentan außergewöhnlich starke Waldbrände. Medienberichten zufolge sind die Brände in British Columbia an der Westküste die größten, die dort jemals registriert worden sind. 19 Brände erstrecken sich aktuell über eine Fläche von 467.000 Hektar. Das entspricht etwa der doppelten Größe des Saarlandes. Seit April hat es nach Angaben des Kanadischen Rundfunks CBC insgesamt über 1000 Waldbrände auf einer Fläche von 900.000 Hektar gegeben, die 2017 zur stärksten Waldbrandsaison aller Zeiten in Kanada gemacht haben. Eine Ursache könnte der besonders heiße Sommer sein. 2011 hatten Ökologen aus Leipzig bereits davor gewarnt, dass es bei Waldbränden ebenso wie bei Epidemien Schwellenwerte gibt. Große Gebiete Kanadas bewegen sich offenbar auf diesen Schwellenwert zu und könnten diesen künftig durch den Klimawandel überschreiten. Die Folge sei, dass sowohl die jährlich abgebrannten Flächen als auch die durchschnittliche Größe der Feuer steigen. Tilo Arnhold

Quelle: Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V. (idw)