Wissenschaftler enthüllen, was Waldbrände in den Bergen der Sierra Nevada auslöst

Waldbrände in Kalifornien, die durch den vom Menschen verursachten Klimawandel verschärft werden, nehmen zu. Um sie besser in den Griff zu bekommen, besteht ein wachsender Bedarf, genau zu wissen, was die Brände nach ihrer Entzündung antreibt. In einer Studie veröffentlicht in Umweltforschungsbriefeberichten Erdsystemwissenschaftler der University of California, Irvine, dass eine der Hauptursachen für Waldbrände in den Bergen der kalifornischen Sierra Nevada die jahrzehntealten Überreste großer Bäume sind.

„Unsere Ergebnisse stützen die Annahme, dass die Ansammlung von Kraftstoff im großen Durchmesser einen starken Einfluss auf die Schwere des Brandes hat“, sagte Audrey Odwuor, eine Doktorandin. Kandidat in der UCI-Abteilung für Erdsystemwissenschaften und Hauptautor der neuen Studie.

Forscher wissen seit Jahrzehnten, dass eine zunehmende Anzahl von Bäumen und eine zunehmende Fülle abgestorbener Pflanzenteile auf Waldböden Waldbrände in Kalifornien verschlimmern – doch bisher war unklar, welche Arten von Pflanzenresten am meisten zu einem Brand beitragen.

Um diese Frage zu beantworten, fuhren Odwuor und zwei der Co-Autoren der Studie – James Randerson, Professor für Erdsystemwissenschaften an der UCI, und Alondra Moreno vom California Air Resources Board – ein mobiles Labor, das dem Labor der Studienkooperation gehört und von diesem betrieben wird. Autorin und UCI-Absolventin Francesca Hopkins an der UC Riverside, in die südlichen Berge der Sierra Nevada während des KNP Complex Fire 2021.

Das Feuer im KNP-Komplex brannte fast 90.000 Hektar in den kalifornischen Sequoia- und Kings-Canyon-Nationalparks nieder. Im Rauch des Feuers nahm das Team Proben von mit Feinstaub beladener Luft und analysierte die Proben auf ihren Radiokohlenstoffgehalt in der WM Keck Accelerator Mass Spectrometer-Einrichtung der UCI zusammen mit der Co-Autorin und UCI-Professorin für Erdsystemwissenschaften, Claudia Czimczik.

Verschiedene Brennstoffarten, erklärte Czimczik, hätten unterschiedliche Radiokohlenstoffsignaturen, so dass sie bei der Analyse des Rauchs Radiokohlenstoffwerte entdeckten, die mit großen Brennstoffquellen wie umgestürzten Baumstämmen in Zusammenhang stehen.

„Was wir gemacht haben, war ziemlich einzigartig, da wir durch die Messung des Waldbrandrauchs die Brennstoffquellen identifizieren konnten“, sagte Czimczik. „Unser Ansatz liefert unserer Meinung nach ein integriertes Bild des Feuers, da wir Rauchproben nehmen, die im Verlauf des Feuers entstanden und gegen den Wind transportiert wurden.“

Das Team stellte außerdem erhöhte Partikelmengen mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern oder weniger fest, darunter Partikel, die – wenn sie eingeatmet werden – klein genug sind, um in den Blutkreislauf aufgenommen zu werden.

Das Überwiegen von Brennstoffen mit großem Durchmesser ist in westlichen Wäldern neu. „Wir befinden uns tatsächlich in einer Situation, die eine Folge sowohl von Managementstrategien als auch der Klimaerwärmung ist, seit die europäisch-amerikanische Besiedlung in Kalifornien begann“, sagte Odwuor. „Diese Brennstoffe sammeln sich über Jahrzehnte hinweg auf dem Waldboden an, was normalerweise nicht der Art und Weise entspricht, wie diese Wälder gepflegt werden.“

Laut Odwuor könnten diese Informationen Kalifornien dabei helfen, seine Waldbrände besser zu bekämpfen.

„Das Wissen, dass Brennstoffe mit großem Durchmesser Brände und Feueremissionen auslösen – zumindest im KNP Complex Fire – kann nützlich sein, um zu wissen, auf welche Brennstoffe mit Brennstoffaufbereitungen abgezielt werden soll und was im Rauch sowohl von Waldbränden als auch von vorgeschriebenen Bränden landen könnte.“ sagte Odwuor. „Die Idee ist, dass wir, weil wir das Klima nicht kontrollieren können, nur unser Bestes tun können, um mit den Brennstoffen umzugehen, was sich theoretisch auf die Schwere des Brandes und die Zusammensetzung des Rauchs auswirken wird.“

Die Lösung ist jedoch nicht so einfach wie das Entfernen von Bäumen vom Waldboden, da sie unter anderem Lebensraum für Wildtiere bieten. Das und „Wohin schickt man sie, wenn man sie erst einmal herausgeholt hat? Es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Mühlen in Kalifornien, die das gesamte Holz verarbeiten können“, sagte Odwuor.

Die neuen Erkenntnisse könnten bei vorgeschriebenen Bränden hilfreich sein, bei denen Teams in geplanter Weise Waldspuren niederbrennen, um die für künftige Waldbrände verfügbare Brennstoffmenge zu reduzieren.

„Wir hoffen, diesen Managementstrategien eine gewisse Dringlichkeit zu verleihen“, sagte Odwuor.