Waldbrände fördern den arktischen Ozonschwund

Die immer häufigeren Brände in der Taiga und Tundra, tragen zum arktischen Ozonabbau bei. Dieses konnte durch Messungen bewiesen werden. Der Rauch derartiger Brände steigt nämlich bis an die Grenze der Stratosphäre empor und im Winter 2019/20 ist die Aerosoldichte in dieser Höhe, aufgrund der sibirischen Waldbrände um das Zehnfache gestiegen. Die Schwebeteilchen sind wiederum schuld, dass es in der Ozonschicht, zu Reaktionen kommt, welche das Ozon abbauen.

Bisher dachte man, dass hauptsächlich die durch den Klimawandel veränderten Luftströmungen in der Arktis, welche den ringförmigen Polarwirbel stärken und gleichzeitig die Stratosphäre auskühlen lassen, schuld daran sind, dass sich das Ozon abbaut. Es gibt allerdings einen zweiten Grund, warum das Ozon in der Arktis deutlich abnimmt. Es ist der Rauch, welcher aufgrund der immer häufiger werdenden Brände in der Taiga und Tundra entsteht.

Warum kommt es überhaupt zu den Bränden?

Das liegt an der Erwärmung und daran, dass die Niederschläge immer weniger werden. Deshalb kommt es im Nordpolargebiet, immer öfter zu langen Bränden, welche oftmals sogar den Winter überdauern. In Sibirien haben diese Brände, in den letzten Jahren, sämtliche Negativrekorde gebrochen

Kevin Ohneiser vom Leibniz-Institut für Troposphären-Forschung hat, gemeinsam mit seinen Kolleg*innen, im Rahmen der internationalen MOSAiC-Expedition, welche von September 2019 bis zum Mai 2020 dauerte, die Zusammensetzung der Atmosphäre, über der zentralen Arktis, mittel LIDAR untersucht. Dabei handelte es sich, um eine Lasermessung, welche herausfindet, wie viele Aerosole sich in der Luftsäule befinden. Diese Angaben wurden durch Satellitendaten und den LIDAR-Messungen auf Spitzbergen, ergänzt.

Das Ergebnis dieser Messungen war, dass es eine auffällige Aerosol-Schicht mit einem sehr breiten Maximum, in einer Höhe von zehn Kilometer gibt. Diese befindet sich direkt über der lokalen Tropopause. Die Konzentration der Aerosole in der unteren Stratosphäre, war im gesamten Winterhalbjahr, um das Zehnfache erhöht. Die Schwebeteilchen stammten übrigens nicht von einem Vulkanausbruch, sondern wie wie man durch die Messungen herausfand, gab es eindeutige Signaturen von Waldbrandrauch.

Nachdem man die Analyse der Luftströmungen nachverfolgte wurde eindeutig festgestellt, dass dieser Rauch auf die heftigen und langen Waldbrände, welche im Sommer 2019 in Sibirien wüteten, zurückzuführen war. Ungewöhnlich daran war vor allem die Tatsache, dass der Brandrauch überhaupt in derartige Höhen aufsteigen konnte. Das kannte man bisher lediglich aus viel wärmeren Regionen. Dabei wird die Luft durch die Brände so sehr erhitzt, dass der Rauch in „Feuerwolken“ bis hinein in die Stratosphäre aufsteigt. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Phänomenen, sind in Sibirien jedoch keine hoch aufragenden Wolkentürme dieser Feuerwolken zu sehen gewesen. Es wurden dadurch auch keine Gewitter ausgelöst, welche sonst stattfinden.

Kevin Ohneiser: „Wir vermuten, dass sich die dunklen, kohlenstoffhaltigen Rauchpartikel durch das Sonnenlicht so stark erwärmten, dass ihre Umgebungsluft langsam aufstieg. Dies ist die einzige plausible Erklärung für einen effizienten vertikalen Transport über mehrere Kilometer.“

Die Folgen für die Ozonschicht 

In einer Höhe von ca. 15 bis 20 Kilometer, bildet sich eine Schicht, wo die Ozondichte extrem gering ist. Es gibt einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Waldbrandrauch im untersten Bereich der Stratosphäre und dem anomal starken Ozonabbau. Die Oberfläche der Rauchpartikel begünstigt nämlich, ähnlich wie jene von vulkanischen Sulfat-Aerosolen, den Ozonabbau.

Der Klimawandel wirkt einerseits durch die veränderten Luftströmungen im Nordpolargebiet und andererseits dadurch, dass er die arktischen Wälder und Tundren austrocknen lässt. Letzteres führt wiederum zu den vermehrten Waldbränden und dazu, dass der Rauch das arktische Ozon abbaut…

 

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