Globale Brände haben weitreichende Auswirkungen auf den globalen Kohlenstoffkreislauf und die atmosphärische Umwelt mit unmittelbaren direkten Kohlenstoffemissionen. Die CO2-Emission von Bränden weist erhebliche räumlich-zeitliche Schwankungen auf und trägt zur Dynamik globaler CO2-Verteilungen und -Varianzen bei.
Die Quantifizierung der Auswirkungen von Brandkohlenstoffemissionen auf atmosphärische CO2-Konzentrationen ist die Grundlage für die Aufklärung des Kohlenstoffkreislaufs in terrestrischen Ökosystemen und eine Voraussetzung für die Aufklärung der Kohlenstoffbilanz auf globaler und regionaler Ebene.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Shi Yusheng vom Aerospace Information Research Institute (AIR) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) hat die Auswirkungen globaler CO2-Emissionen aus Feuern auf die atmosphärische CO2-Konzentration durch atmosphärische Transportmodellsimulationen in Kombination mit Boden- basierte und satellitengestützte Beobachtungsvalidierung. Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaft der gesamten Umwelt am 15. März.
Das Forschungsteam führte eine Reihe von numerischen Simulationen auf der Grundlage eines globalen atmosphärischen chemischen Transportmodells durch, um die Auswirkungen globaler Feuerkohlenstoffemissionen auf Änderungen der atmosphärischen CO2-Konzentration im Netzmaßstab zu quantifizieren. Nach der Validierung wurde die Simulationsgenauigkeit verbessert (der mittlere quadratische Fehler wurde im Vergleich zu den Satellitenbeobachtungen von 2,403 auf 1,980 reduziert).
Die Ergebnisse zeigten, dass die globale durchschnittliche jährliche Auswirkung von Brandkohlenstoffemissionen auf die atmosphärische CO2-Konzentration 2,4 Teile pro Million (ppm) erreichen könnte und dass es große saisonale Schwankungen gab.
Su Mengqian, Erstautor der Studie, stellte fest, dass die Simulation unter Verwendung der Quick Fire Emissions Database (QFED) als Model-priori-Emissionsinventar für die Verbrennung von Biomasse im Vergleich zu den Satelliten- und Oberflächenbeobachtungen die beste Leistung aufwies.
Die Ergebnisse zeigten auch, dass die simulierten CO2-Konzentrationen im Süden Südamerikas und in den meisten Gebieten des eurasischen Kontinents empfindlicher auf Brandkohlenstoffemissionen reagierten und in Zentralafrika und Südostasien weniger empfindlich waren.
„Feuer ist einer der Schlüsselfaktoren, die den Anstieg der globalen atmosphärischen CO2-Konzentration verursachen, und hat einen erheblichen Einfluss auf die globale Erwärmung und den Klimawandel“, sagte Dr. Shi.
Diese Studie bietet einen neuen Ansatz und eine neue Methode zur genauen Quantifizierung der Auswirkungen von Kohlenstoffemissionen aus Feuern auf Änderungen der CO2-Konzentration in der Atmosphäre, die als wissenschaftliche Grundlage für die Kontrolle der Biomasseverbrennung dienen können.
Es bietet auch Leitlinien für die Umsetzung von Umweltrichtlinien wie Umwelt- und Umweltmanagement und kollaborative CO2-Reduktion, die China helfen werden, die Treibhausgasemissionen gezielter zu reduzieren und besser auf die politischen Ziele „CO2-Peaking“ und „CO2-Neutralität“ zu reagieren .
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Mengqian Su et al, Auswirkungen verschiedener Emissionsinventare aus der Verbrennung von Biomasse: Simulationen atmosphärischer CO2-Konzentrationen basierend auf GEOS-Chem, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.162825