Die Buschfeuersaison 2019–2020 war verheerend. Riesige Gebiete unberührter Wälder brannten nieder, viele davon zum ersten Mal seit Menschengedenken. Schätzungen zufolge starben entlang der Ostküste Australiens eine Milliarde einheimische Tiere. Dutzende Menschen starben.
Während der Himmel über Sydney wieder blau ist, hat der schwarze Sommer in Australien Wissenschaftler auf der ganzen Welt beschäftigt. Die schiere Größe dieser Megabrände hatte verblüffende Auswirkungen. Kürzlich fanden Forscher die riesigen Rauchmengen weggefressen an unserer schützenden Ozonschicht.
Jetzt, neue Forschung von amerikanischen Wissenschaftlern legt nahe, dass die Brände des Schwarzen Sommers massiv genug waren, um das zu beeinflussen El-Niño-Zyklus der Südlichen Oszillation. Es ist einer der wichtigsten Auslöser ungewöhnlichen Wetters auf der ganzen Welt – und einer, den die Australier bestens kennen.
Die drei aufeinanderfolgenden Jahre von La Niña, die wir gerade hatten? Sie könnten durch die Brände des Schwarzen Sommers wahrscheinlicher geworden sein. Der Grund ist seltsamerweise der Rauch.
Aber es ist wichtig, nicht zu sagen, dass die Verbindung bewiesen ist. Obwohl diese Forschung bahnbrechend ist, basiert sie auf einem einzigen Modell. Es ist noch zu früh, um eindeutig zu sagen, dass Buschfeuerrauch La Niña auslösen kann.
Wo Feuer ist, ist Rauch
Wir wissen seit langem, dass die riesige Aschemenge, die bei einem großen Vulkanausbruch hoch in die obere Atmosphäre geschleudert wird, die Erdoberfläche viele Monate lang abkühlen kann gerade Jahre.
Wir kennen auch Vulkane beeinflussen kann im tropischen Pazifik und beeinflussen somit, ob sich eine El-Niño- oder eine La-Niña-Phase entwickelt.
Wie? Durch Blockieren des Lichts. Aschepartikel reduzieren die Lichtmenge, die an die Oberfläche gelangt.
Vulkanasche wird hoch in die Stratosphäre geblasen, den Teil der Atmosphäre direkt über den Wolken, wo Langstreckenflugzeuge fliegen. Dann wird das Sonnenlicht reflektiert, bevor es den Boden erreicht, und kühlt so die Oberfläche, ähnlich wie ein Regenschirm.
Ist Buschfeuerrauch dasselbe wie Vulkanasche?
Es ist verlockend, Rauch mit Asche gleichzusetzen und anzunehmen, dass ein ausreichend großes Buschfeuer ähnliche Auswirkungen wie ein Vulkan haben würde.
Aber es gibt wichtige Unterschiede. Am offensichtlichsten ist, dass ein Buschfeuer nicht nach faulen Eiern riecht.
Das klingt vielleicht unwichtig, aber der Geruch nach faulen Eiern – der von Schwefel herrührt – weist auf große Unterschiede in der Zusammensetzung von Vulkanasche und Buschfeuerrauch hin.
Unterschiedliche Chemikalien könnten zu sehr unterschiedlichen Reaktionen auf Sonnenlicht führen, sobald sie in der Atmosphäre sind, was wiederum Einfluss darauf haben könnte, wie viel Licht reflektiert wird.
Zweitens explodieren Buschfeuer nicht.
Ein anständiger Vulkan bricht mit ausreichender Kraft aus, um Rauch hoch in die Stratosphäre zu blasen. Buschfeuer haben nicht die gleiche Antriebskraft.
Allerdings ist der Buschfeuerrauch heiß und heißer Rauch steigt gut auf. Ein Teil des Rauchs der Black-Summer-Brände erreichte die Stratosphäreallerdings nach einem viel längeren Zeitraum als bei Vulkanausbrüchen.
Hat ein großes Buschfeuer also die gleichen Auswirkungen auf das Klima wie ein Vulkan?
Die amerikanischen Forscher überprüfen zunächst die Ähnlichkeiten mithilfe von Klimamodellsimulationen. In diesen Simulationen fanden sie heraus, dass Buschfeuerrauch die Oberfläche tatsächlich vor Sonnenlicht schützt.
Wie viel? Über einer Region im Südostpazifik wurden etwa 150 Terawatt Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektiert – das Äquivalent von etwa 100.000 Kohlekraftwerken.
Wolken sind wichtig
Die überraschende Erkenntnis ist, wie es passiert. Im Gegensatz zu Eruptionen reflektierte der Buschfeuerrauch das Sonnenlicht nicht direkt. Stattdessen waren Wolken dafür verantwortlich.
Wie soll das gehen? Hier setzt die Magie des Klimasystems ein. Unsere Atmosphäre, Ozeane und Länder interagieren ständig miteinander.
In ihren Simulationen wurde der Rauch des Schwarzen Sommers zunächst durch starke Winde in der Atmosphäre nach Osten geweht. Unter bestimmten Bedingungen können einige Rauchpartikel mit Tröpfchen in Wolken interagieren und Wolken dicker und heller machen. Eine Region, in der dies passieren kann, ist der subtropische Südostpazifik.
Die Forscher konnten zeigen, dass die Helligkeit der Wolken über diesem Gebiet gerade zu dem Zeitpunkt, als die Rauchpartikel eintrafen, erheblich zunahm.
Diese helleren, weißeren Wolken reflektierten mehr Sonnenlicht zurück in den Weltraum und beschatteten die darunter liegende Oberfläche. Der Nettoeffekt: kühleres Meerwasser.
Der Effekt war aufgrund des Timings besonders wichtig. Um unsere Sommersonnenwende Ende Dezember tauchten rauchweiße Wolken auf, das ist die gleiche Jahreszeit, in der die Stärke des einfallenden Sonnenlichts auf der Südhalbkugel ihren Höhepunkt erreicht.
Wie hängt das mit La Niña zusammen?
Folgen Sie der Kette: Riesige Rauchmengen wehen nach Osten, wo sie die Wolken aufhellen, das Meerwasser abkühlen und dafür sorgen, dass weniger Wasser verdunstet.
Oberflächenwinde trugen diese kühlere, trockenere Luft über den tropischen Pazifik, wo sie die Meeresoberfläche wieder abkühlte und die Entstehung tropischer Stürme erschwerte.
Eine kühlere Meeresoberfläche im tropischen Pazifik ist ein Kennzeichen von La Niña, der kalten Phase des El Niño-Zyklus der Südlichen Oszillation.
Auf diese Weise konnte diese Untersuchung einen Zusammenhang zwischen dem Rauch des Schwarzen Sommers und den seltenen aufeinanderfolgenden La Niña-Ereignissen in den Jahren 2019–20 und 2020–21 nachweisen. Wie Sie wissen, hatten wir 2021/22 ein noch selteneres dreifaches La Niña, obwohl der Forschungszeitraum vorher endet.
Ist der Link nun bewiesen? Nicht ganz
Diese Studie bietet eine konsistente physikalische Erklärung dafür, wie Buschbrände den El-Niño-Zyklus beeinflussen könnten.
Es ist ein weiteres Beispiel dafür, wie komplex die Klimawissenschaft sein kann und wie sehr wir immer noch überrascht und herausgefordert sein können von dem, was Mutter Natur uns präsentiert.
Es gibt jedoch einige Einschränkungen, die Sie beachten sollten.
Zum einen steuerte der ENSO-Zyklus in der Simulation auch ohne die Auswirkungen des Rauchs auf eine doppelte La Niña zu. Die Simulation endet im Winter 2021, also bevor das reale ENSO in eine dritte La Niña kippt.
Was bedeutet das? Kurz gesagt, wir können nicht sicher wissen, ob die Wirkung des Buschfeuerrauchs wirklich die dreifache La Niña verursacht hat.
Ein weiterer Vorbehalt ist die Tatsache, dass die Studie auf einem einzigen Klimamodell beruhte und sich stark auf die Darstellung von Wolken in diesem Modell stützte.
Das ist ein potenzielles Problem, denn wir wissen, dass Wolken – und insbesondere ihre Wechselwirkungen mit Aerosolen wie Rauch – immer noch die größte Quelle für Unsicherheiten und Modellfehler sind.
Um den Zusammenhang zu beweisen oder zu widerlegen, müssen wir die Auswirkungen der sich aufblähenden Black Summer-Rauchwolken in vielen verschiedenen Modellen simulieren.
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