Das Schmelzen des Permafrosts wird zu einer Zunahme der Waldbrände führen. Zudem hat sich die Zahl der Tage mit Brandgefahr auf der Erde verdoppelt und die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Waldbränden nimmt zu.
Das Schmelzen des Permafrosts wird zu einer Zunahme der Waldbrände führen. Ein internationales Team aus Klimaforschern und Permafrostexperten hat in einer im Fachmagazin Nature Communications veröffentlichten Studie festgestellt, dass die globale Erwärmung das Schmelzen des Permafrosts beschleunigen und in der Folge zu einer starken Zunahme von Waldbränden in den subarktischen und arktischen Regionen Nordkanadas und Sibiriens führen wird.
Wissenschaftler des Institute of Basic Science in Südkorea untersuchten in Zusammenarbeit mit Forschern des National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR) der National Science Foundation die Wechselwirkungen zwischen Permafrost und Waldbränden in einem Simulationslauf mit Daten des auf dem NSF NCAR basierenden Modells „Community Earth System 2“.
Laut dem Institute of Fundamental Sciences ist dies das erste Modell seiner Art. Es spiegelt umfassend die Zusammenhänge zwischen Grundwasser, Permafrost und Waldbränden wider. Mithilfe dieses integrierten Modellierungsansatzes konnte das Team nachweisen, dass das vom Menschen verursachte Auftauen des Permafrosts in subarktischen und arktischen Regionen Mitte bis Ende des 21. Jahrhunderts recht intensiv sein wird. In vielen Gebieten kann das überschüssige Bodenwasser rasch aufgebraucht werden, was zu einem starken Rückgang der Bodenfeuchtigkeit, einer anschließenden Erwärmung der Oberfläche und einer Austrocknung der Atmosphäre führt. Unter solchen Bedingungen zeigen Modellberechnungen in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts einen scharfen Übergang zu sehr intensiven Bränden innerhalb weniger Jahre.
Feuer in Kanada. Nachricht
Die Forscher stellten außerdem fest, dass sich diese Tendenzen in Zukunft noch verschärfen werden, da in den Gebieten hoher Breiten aufgrund steigender CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre mit einer Zunahme der Vegetationsbiomasse zu rechnen ist. Dieser sogenannte CO2-Anreicherungseffekt sorgt somit für zusätzliches „Brennmaterial für das Feuer“.
Waldbrände setzen Kohlendioxid, Ruß und organischen Kohlenstoff in die Atmosphäre frei, was den Klimawandel beschleunigen und das Schmelzen des arktischen Permafrosts beschleunigen kann.
Die Zahl der brandgefährdeten Tage auf der Erde hat sich verdoppelt. Die jährlichen Kohlendioxid-Emissionen im Zusammenhang mit Waldbränden seien zwischen 2001 und 2023 um etwa 60 % gestiegen, hauptsächlich aufgrund der Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die nördlichen Wälder Eurasiens und Kanadas, berichtet TASS unter Berufung auf die Pressestelle der britischen University of East Anglia (UEA).
Die Vergrößerung der Fläche und Intensität von Waldbränden in den letzten beiden Jahrzehnten hat weltweit zu einem starken Anstieg der damit verbundenen Emissionen geführt. Auch die Geographie der Brände verändert sich, vor allem aufgrund der Auswirkungen des Klimawandels auf die nördlichen Wälder. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, die globale Erwärmung zu bekämpfen.
Zu diesem Schluss kamen Wissenschaftler, als sie untersuchten, wie sich die natürlichen und klimatischen Bedingungen in sogenannten „Pyromen“ verändert haben – isolierten Regionen der Welt, in denen die Wahrscheinlichkeit von Waldbränden von ähnlichen natürlichen, anthropogenen und Wetterfaktoren beeinflusst wird. Insgesamt haben Wissenschaftler 12 Pyrome identifiziert, von denen sich vier in den gemäßigten und polaren Regionen der Erde befinden, fünf in den Subtropen und drei weitere in den Äquatorial- und Tropenregionen.
Anschließend nutzten die Forscher Daten der Klimasatelliten Terra und Aqua, um zu ermitteln, wie sich die Treibhausgasemissionen in allen Pyromen im Verlauf der letzten beiden Jahrzehnte verändert haben. Zudem untersuchten sie Veränderungen in der Häufigkeit von Waldbränden in diesen Regionen. Dazu analysierten die Wissenschaftler Daten einzelner Waldbrände, die in den Jahren 2001 bis 2023 in diesen Regionen des Planeten mithilfe von NASA-Satelliten registriert wurden.
Berechnungen von Klimaforschern haben ergeben, dass in dieser Zeit die jährlichen CO2-Emissionen aus Waldbränden weltweit um 60 % zugenommen haben. Der größte Teil dieses Anstiegs ist auf zwei der vier Pyrome zurückzuführen, die in den polaren und gemäßigten Breiten Eurasiens und Nordamerikas liegen. Die Brandfläche auf ihrem Territorium hat um das 2,5-fache zugenommen, was zu einer Verdoppelung der CO2- und anderen Treibhausgasemissionen geführt hat, was insbesondere die Wälder Ostsibiriens betrifft.
Solche Veränderungen in der Häufigkeit und Fläche von Bränden sind, wie Wissenschaftler anmerken, vor allem darauf zurückzuführen, dass die Zahl der potenziell brandgefährlichen Tage pro Jahr in diesen Regionen der Welt in den letzten zwei Jahrzehnten um 50-100 % zugenommen hat. Dies ist sowohl auf die steigenden Temperaturen in den Polar- und Nordregionen Eurasiens und Kanadas als auch auf das Schmelzen des Permafrosts sowie auf verringerte Niederschläge und Bodenfeuchtigkeit zurückzuführen.
Bisher blieb dieser Anstieg der Waldbrandhäufigkeit den Beobachtern verborgen, da die Häufigkeit und das Ausmaß der Brände in Savannen und Steppen abnahmen. Forscher haben jedoch herausgefunden, dass es immer häufiger genau an den Orten zu Bränden kommt, wo wir sie nicht haben wollen: in Wäldern, wo sie nicht nur eine enorme Bedrohung für das menschliche Wohlergehen und Leben darstellen, sondern auch einige der größten Kohlenstoffreserven der Erde zerstören.
Die Geschwindigkeit, mit der sich Waldbrände weltweit ausbreiten, nimmt zu. Sich rasch ausbreitende Brände sind selten, verursachen jedoch einen Großteil der Zerstörung und der Kosten der Brandbekämpfung. Diese Brände können früher einsetzen als geplant und können die Evakuierungsmaßnahmen überfordern, wie dies bei den jüngsten Katastrophen in Colorado und Hawaii der Fall war. Zur Bewertung des Waldbrandrisikos ist ein neuer Ansatz erforderlich, der nicht nur die von den Bränden betroffene Fläche berücksichtigt, sondern auch die Geschwindigkeit ihrer Ausbreitung.
Eine Studie von Wissenschaftlern der University of Colorado Boulder zeigt, dass die Waldbrandrate in den Vereinigten Staaten in den letzten zwei Jahrzehnten dramatisch um mehr als 250 Prozent zugenommen hat. Während sich schnell ausbreitende Waldbrände, die an einem einzigen Tag mehr als 1.620 Hektar verbrennen, zwischen 2001 und 2020 nur für 2,7 % aller Waldbrände verantwortlich waren, waren sie für 89 % der beschädigten oder zerstörten Gebäude und für mehr als die Hälfte der Kosten für die Brandbekämpfung verantwortlich. Dies unterstreicht die Notwendigkeit eines besseren Verständnisses dieser „schnellen Brände“, um die Bewertung des Waldbrandrisikos, die Brandbekämpfungstaktiken und die Vorbereitung der Bevölkerung zu verbessern.
Einige der verheerendsten Waldbrände in den USA in jüngster Zeit, etwa der Marshall-Brand in Colorado im Jahr 2021 und der Lahaina-Brand auf Hawaii im Jahr 2023, haben eines gemeinsam: Sie haben sich innerhalb weniger Stunden nach Ausbruch rasch ausgebreitet. Diese sich schnell ausbreitenden Brände verursachen ernste Probleme, da sie die Evakuierungsmaßnahmen überfordern und die Löscharbeiten überfordern. Dies führt zu höheren Verlusten an Menschenleben, größeren Schäden an der Infrastruktur und höheren Kosten für die Brandbekämpfung. Allerdings konzentrieren sich herkömmliche Waldbrandrisikomodelle noch immer auf die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Brandes, die Größe des Brandes und die Brennintensität und nicht darauf, wie schnell sich Waldbrände ausbreiten können.
Feuer. Weißrussland heute
Forscher sagen, dass das Fehlen umfassender nationaler Daten zu Brandausbreitungsraten das Verständnis des Verhaltens moderner Waldbrände und ihrer Auswirkungen erschwere. Mithilfe des Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) der NASA entwickelten die Forscher einen Datensatz mit Parametern zur Abgrenzung von Brandereignissen. Anhand dieses Datensatzes analysierten die Autoren die täglichen Wachstumsraten von mehr als 60.000 Bränden zwischen 2001 und 2020 in den gesamten Vereinigten Staaten.
Nachdem die Wissenschaftler die sich in diesem Zeitraum am schnellsten ausbreitenden Brände identifiziert hatten, stellten sie fest, dass es in nahezu der Hälfte aller Gebiete zu zerstörerischen, sich schnell ausbreitenden Bränden kam. Ein Vergleich dieser Ereignisse mit Daten aus der U.S. Historical Settlement Data Collection und Regierungsberichten über Brandbekämpfungsmaßnahmen ergab, dass zwischen 2001 und 2020 78 % der Gebäudezerstörung, 66 % der Todesfälle und 61 % (18,9 Milliarden US-Dollar) der gesamten Brandbekämpfungskosten auf Sturzbrände zurückzuführen waren.
Darüber hinaus zeigen die Studienergebnisse, dass die durchschnittliche Zahl der Brände im Westen der USA im Jahr 2020 im Vergleich zum Durchschnitt von 2001 um 249 % gestiegen ist und in Kalifornien die täglichen Spitzenwachstumsraten um 398 % zugenommen haben, was auf eine deutliche Zunahme der Brandausbreitungsrate in den letzten zwei Jahrzehnten hindeutet.
So waren beispielsweise die Waldbrände im Amazonasgebiet in den letzten beiden Jahren heftiger und dauerten länger als üblich. Im Jahr 2024 kam es während der Waldbrandsaison zu außergewöhnlich starker Rauchentwicklung und großen Mengen an Rauch- und Gasemissionen, die bis in die Andenregion getragen wurden. Satellitenbilder zeigen, dass weite Teile Südamerikas in Rauch gehüllt sind, insbesondere in Bolivien, wo seit August zahlreiche Waldbrände gemeldet wurden.
Die Global Atmosphere Watch-Station im bolivianischen Chacaltaya auf einer Höhe von 5.240 Metern über dem Meeresspiegel sowie andere bolivianische Stationen überwachten die Ausbreitung des Rauchs und registrierten einen Anstieg der Aerosolwerte um fast das Zehnfache. Diese Beobachtungsstationen sind mit verschiedenen Instrumenten zur Überwachung der Zusammensetzung der Atmosphäre ausgestattet. Dabei kommen insbesondere Daten von Sonnenphotometern und Gaskonzentrationsanalysatoren zum Einsatz, die dabei helfen, die Rauchübertragung von Waldbränden auch in diese eher hoch gelegenen Gebiete genau zu erfassen.
Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) teilte mit, die Beobachtungen seien mit bereits hohen Werten verglichen worden, da der September der Monat mit den meisten Bränden in der Region sei, die historisch gesehen große Mengen Rauch in tiefer gelegenen Gebieten erzeugen. All diese Messungen bestätigen, dass der Transport von Verbrennungsprodukten, die bei Waldbränden in der Zentralandenregion im Jahr 2024 ausgestoßen wurden, einer der intensivsten im letzten Jahrzehnt war.
Anfang September 2024 brannte in der Sperrzone von Tschernobyl ein Wald. Im Falle einer Freisetzung radioaktiver Stoffe aus der Sperrzone von Tschernobyl in die untere Grenzschicht der Atmosphäre, von der Erdoberfläche bis zu einer Höhe von 3 km, würde sich die Flugbahn der Partikel über die nördlichen Gebiete der Ukraine verlagern und Polen innerhalb von 24 Stunden erreichen.
