Letzte Woche wüteten Waldbrände im Westen Kanadas und legten die Stadt Jasper, die in der Nähe des Jasper-Nationalparks in Alberta liegt, in Schutt und Asche. Die lokale Regierung schätzte, dass das Feuer bis zur Hälfte der Gebäude der Stadt beschädigt oder zerstört hat.
Die Waldbrände sind eine Lehre für die Rocky Mountains in Colorado und die Menschen, die hier leben. Wenn Waldbrände in städtische Gebiete vordringen und künstliche Strukturen niederbrennen, können die Auswirkungen weitreichend sein, sagt Lauren Magliozzi, Biogeochemichin in der Abteilung für Bau-, Umwelt- und Architekturingenieurwesen an der CU Boulder.
Magliozzi hat untersucht, wie sich das Camp Fire in Kalifornien 2018 und das Marshall Fire in Colorado 2021 auf die lokale Wasserqualität und die Gesundheit des Ökosystems auswirkten. Ihr Team fand heraus, dass giftige Metalle, darunter Kupfer, Blei und Zink aus Bau- und Autoasche, in Bäche und Flüsse gelangen können und so die Wassersicherheit und die Gesundheit der Wasserorganismen bedrohen.
„Wir brauchen ein gesundes Ökosystem, um eine gesunde Trinkwasserquelle zu haben“, sagte Magliozzi, ebenfalls Forscher am Institut für Arktis- und Alpenforschung der CU Boulder.
Aufgrund des Klimawandels kommt es immer häufiger und intensiver zu Waldbränden. Magliozzi erläutert ihre Sicht der Dinge, wie sich Brände in Städten von Waldbränden unterscheiden und was die Menschen tun können, um ihre Häuser und die lokalen Ökosysteme zu schützen.
Sind alle Waldbrände schädlich für die Umwelt?
Waldbrände, bei denen in erster Linie die Vegetation verbrennt, können sich positiv auf das Ökosystem auswirken, da sie Nährstoffe in die Umwelt freisetzen und dazu beitragen, dass diese widerstandsfähiger gegen Brände wird.
Doch wenn Waldbrände auf die bebaute Umwelt übergreifen und zu dem werden, was Wissenschaftler als urbane Brände bezeichnen, sind sie nicht länger nützlich. Statt hauptsächlich Vegetation als Brennstoff zu verwenden, sind es Häuser, Fahrzeuge, Müll, Batterien und alles, was Sie in Ihrer Garage aufbewahren. Beim Verbrennen dieser Materialien werden verschiedene Chemikalien in die Umwelt freigesetzt, und die effizienten Regenwassersysteme in städtischen Gebieten können diese komplexen Schadstoffe direkt in unser Oberflächenwasser leiten.
Welche Arten von Schadstoffen können in die Umwelt gelangen?
Als wir nach dem Marshall-Brand 2021 Oberflächenwasserproben entnahmen, fanden wir erhöhte Konzentrationen giftiger Metalle wie Zink und Mangan im Coal Creek, der durch Superior und Louisville fließt, wo der Brand wütete. Wir konnten die Quelle dieser Metalle bis in die bebaute Umwelt und ins Regenwasser zurückverfolgen.
Welche Auswirkungen haben Schwermetalle auf das Ökosystem?
In Coal Creek lagen die Werte einiger giftiger Metalle sogar zwei Jahre nach dem Brand über den von der US-Umweltschutzbehörde festgelegten Grenzwerten für Wasserlebewesen. Bei deren Überschreitung werden Wasserlebewesen geschädigt.
Wir untersuchten auch bestimmte Organismen, die im Bach lebten. Während das Algenwachstum in den abgebrannten städtischen Gebieten gleich blieb, nahm die Anzahl vieler Organismen, die diese Algen fressen, deutlich ab. So stellten wir beispielsweise fest, dass es im Bach nach dem Brand weniger der algenfressenden Eintagsfliegen gab, die dort früher häufig waren. Der Rückgang der Eintagsfliegenpopulation deutete darauf hin, dass die Algen die Metalle aufnehmen könnten, die dann wahrscheinlich durch die Nahrungskette transportiert werden.
Während die Zahl empfindlicher Organismen abnahm, konnten wir im Coal Creek auch eine Zunahme von Organismen beobachten, die toleranter gegenüber schlechter Wasserqualität sind, wie zum Beispiel Blutegel.
Müssen sich die Menschen, die in der Nähe von Coal Creek leben, Sorgen um die Qualität ihres Trinkwassers machen?
Glücklicherweise wird Coal Creek vor Ort nicht zur Trinkwassergewinnung genutzt. Es wäre jedoch sehr besorgniserregend, wenn einer dieser städtischen Brände neben einer Trinkwasserquelle ausbrechen würde.
Doch die Auswirkungen von Bränden in Städten gehen über die Eintagsfliegen in den Bächen hinaus. Einige der Schadstoffe, die nach Stadtbränden in Flüssen gefunden werden, haben wir noch nicht quantifiziert, und wir beginnen gerade erst zu verstehen, welche organischen Verbindungen nach diesen Bränden in die Wassersysteme freigesetzt werden.
Warum breiten sich Waldbrände in den letzten Jahren stärker in städtischen Gebieten aus?
In den letzten beiden Jahrzehnten ist die Zahl der Häuser, die in brandgefährdeten Gebieten gebaut wurden, enorm gestiegen. Wenn Menschen in diese Gebiete ziehen, erhöhen sich auch die anthropogenen Aktivitäten, darunter weggeworfene Zigaretten und sogar Stromleitungen, die Brände verursachen können. Extreme Wetterereignisse wie starke Winde im Fall des Marshall-Feuers und die Brände auf Hawaii im letzten Jahr erhöhen ebenfalls das Brandrisiko in Städten.
Können wir etwas tun, um unsere Ökosysteme und Häuser zu schützen?
Eine Erkenntnis aus unseren Untersuchungen besteht darin, dass wir unmittelbar nach einem städtischen Brand das Regenwasser daran hindern können, unsere Bäche und Oberflächengewässer zu erreichen.
Langfristig ist die Verhinderung von Bränden in Städten von entscheidender Bedeutung. Wir müssen die Stadtplanung verbessern und uns überlegen, wie Häuser so gebaut werden können, dass sie weniger brennbar sind. Im April haben wir an einem Tag mit starkem Wind unsere Stromleitungen proaktiv abgeschaltet. Dies ist eine Möglichkeit, das Brandrisiko zu verringern.
Für Personen, die in brandgefährdeten Gebieten leben, kann eine feuersichere Landschaftsgestaltung und die Schaffung von verteidigungsfähigen Bereichen rund um unsere Häuser das Risiko verringern. Eine feuersichere Landschaftsgestaltung kann das Zurückschneiden von Bäumen, das Abmähen von Vegetation und das Anlegen einer Sperre wie einer Kiespufferzone rund um Häuser umfassen.