NASA-Studie ermittelt CO2-Emissionen durch massive Brände in Kanada

Angeheizt durch die wärmsten und trockensten Wetterbedingungen in Kanada seit Jahrzehnten, haben extreme Waldbrände im Jahr 2023 etwa 640 Millionen Tonnen Kohlenstoff freigesetzt, wie NASA-Wissenschaftler herausfanden. Das ist in der Größenordnung mit den jährlichen Emissionen fossiler Brennstoffe eines großen Industrielandes vergleichbar.

Das Forschungsteam nutzte Satellitenbeobachtungen und moderne Computertechnik, um die Kohlenstoffemissionen der Brände zu quantifizieren, die von Mai bis September 2023 eine Fläche von der Größe von North Dakota verbrannten. Die neue Studie, veröffentlicht am 28. August in der Zeitschrift Naturwurde von Wissenschaftlern des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien geleitet.

Sie fanden heraus, dass die Brände in Kanada in fünf Monaten mehr Kohlenstoff freisetzten als Russland oder Japan im gesamten Jahr 2022 aus fossilen Brennstoffen ausgestoßen haben (etwa 480 Millionen bzw. 291 Millionen Tonnen). Während das Kohlendioxid (CO2), das sowohl aus Waldbränden als auch aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt wird, unmittelbar zu zusätzlicher Erwärmung führt, gibt es einen wichtigen Unterschied, stellten die Wissenschaftler fest. Wenn der Wald nachwächst, wird die Menge an Kohlenstoff, die aus den Bränden freigesetzt wird, von den Ökosystemen der Erde wieder aufgenommen. Das CO2, das aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt wird, kann nicht ohne weiteres durch natürliche Prozesse ausgeglichen werden.

Ein Instrument der ESA (European Space Agency) zur Messung der Luftverschmutzung beobachtete die Feuerfahnen über Kanada. Das TROPOspheric Monitoring Instrument, kurz TROPOMI, fliegt an Bord des Satelliten Sentinel 5P, der seit 2017 die Erde umkreist. TROPOMI verfügt über vier Spektrometer, die Spurengase und Feinstaub (Aerosole) in der Atmosphäre messen und kartieren.

Die Wissenschaftler begannen mit dem Endergebnis der Brände: der Menge an Kohlenmonoxid (CO) in der Atmosphäre während der Brandsaison. Dann berechneten sie „rückwärts“, wie groß die Emissionen gewesen sein mussten, um diese Menge an CO zu erzeugen. Anhand des Verhältnisses zwischen den beiden Gasen in den Feuerfahnen konnten sie abschätzen, wie viel CO2 freigesetzt wurde.

„Wir fanden heraus, dass die Feueremissionen größer waren als alles, was jemals in Kanada aufgezeichnet wurde“, sagte Brendan Byrne, ein JPL-Wissenschaftler und Hauptautor der neuen Studie. „Wir wollten verstehen, warum.“

Wärmstes Wetter seit mindestens 1980

Waldbrände sind für die Gesundheit der Wälder unerlässlich, da sie Unterholz und Gestrüpp vernichten und Platz für neues Pflanzenleben schaffen. Dem US-Landwirtschaftsministerium zufolge haben jedoch in den letzten Jahrzehnten die Anzahl, Schwere und Gesamtgröße der Waldbrände zugenommen. Zu den Faktoren, die dazu beitragen, zählen anhaltende Dürreperioden, frühere Brandbekämpfungsstrategien, invasive Arten und die Ausbreitung von Wohngebieten in ehemals weniger entwickelte Gebiete.

Um zu erklären, warum die kanadische Waldbrandsaison 2023 so intensiv war, führten die Autoren der neuen Studie die katastrophalen Bedingungen in den Wäldern des Landes an. Klimadaten zeigten die wärmste und trockenste Waldbrandsaison seit mindestens 1980. Die Temperaturen im Nordwesten des Landes – wo 61 % der Brandemissionen auftraten – lagen von Mai bis September mehr als 4,5 Grad Fahrenheit (2,6 Grad Celsius) über dem Durchschnitt. Auch die Niederschlagsmenge lag über weite Teile des Jahres mehr als 3 Zoll (8 Zentimeter) unter dem Durchschnitt.

Vor allem diese Bedingungen führten dazu, dass viele der Brände enorme Ausmaße annahmen. Die Brände waren zudem ungewöhnlich groß und verkohlten rund 18 Millionen Hektar Wald von British Columbia im Westen bis Quebec und den Atlantikprovinzen im Osten. Die verbrannte Landfläche war mehr als achtmal so groß wie der 40-Jahres-Durchschnitt und umfasste 5 % der kanadischen Wälder.

„Einige Klimamodelle prognostizieren, dass die Temperaturen, die wir im letzten Jahr erlebt haben, bis in die 2050er Jahre zur Norm werden“, sagte Byrne. „Die Erwärmung, gepaart mit Feuchtigkeitsmangel, wird in Zukunft wahrscheinlich Brände auslösen.“

Wenn Ereignisse wie die kanadischen Waldbrände 2023 häufiger auftreten, könnten sie das globale Klima beeinflussen. Denn Kanadas riesige Wälder sind eine der wichtigsten Kohlenstoffsenken des Planeten, das heißt, sie absorbieren mehr CO2 aus der Atmosphäre, als sie abgeben. Die Wissenschaftler sagten, es bleibe abzuwarten, ob die kanadischen Wälder weiterhin so schnell Kohlenstoff absorbieren oder ob eine zunehmende Brandaktivität einen Teil der Aufnahme kompensieren und so die Fähigkeit der Wälder, der Klimaerwärmung vorzubeugen, verringern könnte.