Ob in den Wäldern von Kalifornien, Südeuropa oder in der Türkei: Trockenheit aufgrund von Hitzewellen und mangelndem Niederschlag sorgte auch dieses Jahr wieder dafür, dass die Feuer intensiv und lange wüteten. Die Forschenden vom Wegener Center für Klima und Globalen Wandel an der Uni Graz erhielten Zugriff zu Satellitenbeobachtungsdaten in Zusammenhang mit zwei extremen Waldbrandereignissen – 2017 in Nordamerika und 2019/20 in Australien – und analysierten diese hinsichtlich der Temperaturveränderungen in der Erdatmosphäre.
Aerosole bleiben Monate in der Stratosphäre
Bei der unvollständigen Verbrennung während der Waldbrände werden feinste feste Schwebeteilchen (Aerosole) in die Luft freigesetzt, die dann immer höher steigen. „Aerosole von großen Waldbränden können bis in die Stratosphäre gelangen, über Monate bis Jahre dort verweilen und die Zusammensetzung der Atmosphäre sowie die Temperatur der oberen Luftschichten beeinflussen“, erklärt Andrea Steiner, Leiterin des Wegener Centers. Die Stratosphäre dehnt sich in einer Höhe von etwa 15 bis 50 Kilometern Höhe über die Erdoberfläche aus.
Erwärmung bis zu zehn Grad
Die Grazer Forscher bekamen das in ihren Auswertungen der Beobachtungsdaten bestätigt und konnten starke Folgen für die atmosphärische Temperaturstruktur belegen: „Als unmittelbare Auswirkung zeigen die Messungen eine starke Erwärmung der unteren Stratosphäre um bis zu zehn Grad Celsius innerhalb der von den Waldbränden verursachten Aerosolwolken direkt nach ihrer Entstehung“, so Studienerstautor Matthias Stocker.
Bei ihren Analysen stützte sich das Team auf Daten aus Radio-Okkultationsmessungen. Sie basieren auf GPS-Signalen, die von Sender- zu Empfängersatelliten geschickt und auf ihrem Weg durch die Atmosphäre von der Temperatur und anderen Faktoren beeinflusst werden – daraus lassen sich äußerst genaue Daten über diese Klimavariablen in allen Schichten der Atmosphäre ableiten.
Stärkerer Temperaturanstieg als nach Vulkanausbruch
In der unteren Stratosphäre hielt der Temperaturanstieg mehrere Monate an und erreichte bei den nordamerikanischen Waldbränden ein Grad Celsius und 3,5 Grad Celsius bei den australischen im Winter 2019/20 – diese kurzfristige Erwärmung durch die Feuer in Australien sei sogar stärker als jeder Temperaturanstieg in der Stratosphäre infolge von vulkanischer Aktivität seit dem Ausbruch des Pinatubo auf den Philippinen im Jahr 1991 gewesen, wurde hervorgehoben.
Die neuen Erkenntnisse seien für das globale Klimamonitoring von Bedeutung: Die Ergebnisse würden zeigen, dass große Waldbrände als Einflussfaktor berücksichtigt werden müssen, wenn man natürliche Ursachen für Klimaschwankungen in der Atmosphäre von menschgemachten unterscheiden will.