Feuer und Eis (Wolken): Eine neue Studie bringt kanadische Waldbrände und arktische Eiswolken in Verbindung

Ein direkter Zusammenhang zwischen Aerosolen aus der Luft, die durch Waldbrände entstehen, und der Wolkenbildung über der Arktis wurde noch nie hergestellt. Eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Atmospheric Research veröffentlicht wurde, hat einen solchen Zusammenhang hergestellt, was den Bedarf an zusätzlicher Forschung in einem sich verändernden Klima verdeutlicht.

eiswolken
Eiswolken bilden sich unter überdurchschnittlich warmen Bedingungen und könnten eine problematische Rückkopplungsschleife der Erwärmung in der Arktis verursachen.

Waldbrände sind berüchtigt für ihre akuten Auswirkungen: Überörtlich können Waldbrände in regenarmen Regionen innerhalb weniger Minuten massive und lang anhaltende Schäden an Leben, Eigentum und Umwelt verursachen.

Die Waldbrände nehmen zu

Der Klimawandel hat zu einer Zunahme von Waldbränden geführt. Für viele Orte ist das Risiko von Waldbränden in und um ihre Nachbarschaft gestiegen. Doch für andere, die es nicht gewohnt sind, im Schatten dieses Risikos zu leben, bedeutet der Klimawandel, dass sie sich an diese neue Realität anpassen müssen.

Im Juni 2023 wurde der Rauch von über 400 kanadischen Waldbränden schnell nach Südosten gedrückt. Über der nordöstlichen Metropole entwickelte sich ein dichter Dunst und eine äußerst schlechte Luftqualität.

Städte wie Boston und New York, deren Bewohner das Wort „Waldbrand“ nur selten in ihren Wetterberichten lesen, waren plötzlich in eine dramatische Rötung gehüllt.

Die Auswirkungen von Waldbränden sind oft weitreichend.

Waldbrände und Aerosole

Eine besondere Folge dieser Brände ist der Eintrag kleiner Partikel, so genannter Aerosole, in die Atmosphäre, die je nach den lokalen und regionalen Wettermustern oft eine gewisse Menge dieser Aerosole enthält. Aerosole geben dem Wasserdampf in der Atmosphäre eine Oberfläche, an der er kondensieren kann. Dies ermöglicht schließlich die Bildung von Wolken und Niederschlag.

Ein Anstieg der Aerosolmenge in der Luft kann sich kurzfristig auf lokale Wettermuster auswirken. Über längere Zeiträume hinweg könnten sich die klimatischen Muster verschieben, wenn immer wieder genügend Aerosole eingebracht werden.

Diese Wechselwirkung zwischen Aerosolen und Wetter ist bekannt. Eine Studie des Nationalen Instituts für Polarforschung in Japan hat ein tieferes Verständnis der spezifischen Verbindung zwischen kanadischen Waldbrandaerosolen und der Wolkenbildung in der Arktis gezeigt.

Die Studie und ihre Ergebnisse

Für diese Studie wurde eine Kombination aus Sonden und Drohnen, die mit Sensoren für Wolkenpartikel ausgestattet sind, eingesetzt, um Partikel zu zählen und verschiedene Eigenschaften von Wolken in der Arktis zu bewerten. Eiswolken wurden unter atmosphärischen Flüssen entdeckt, die Förderbänder für warme und feuchte Luft sind, die aus den mittleren Breiten in die höheren arktischen Breiten strömen.

Kanadischer Flächenbrand - Arktis
Die Verbindung zwischen kanadischen Waldbrandaerosolen und arktischen Eiswolken könnte zu einer Rückkopplungsschleife führen, die die Erwärmung der Arktis beschleunigt.

Besonders bemerkenswert war, dass sich diese Eiswolken unter relativ warmen Bedingungen bildeten, mit Temperaturen von -15°C und noch höher. Im Allgemeinen bilden sich Eiswolken bei Temperaturen von -38ºC und darunter.

Mit Hilfe von Instrumenten und Rückwärtsmodellen wurde festgestellt, dass die in diesen Eiswolken enthaltenen Aerosole von kanadischen Waldbränden stammten. Die atmosphärischen Flüsse, die über Gebiete strömen, in denen Waldbrände entstehen, ermöglichen den Transport dieser Aerosole in Richtung der Pole. Dies kann zu einer verstärkten Entwicklung von Eiswolken über der Arktis führen, wodurch sich das Verhältnis von Eiswolken zu Wolken aus flüssigem Wasser verschiebt.

Hier wird eine problematische Rückkopplungsschleife eingeführt. Eiswolken reflektieren weniger Sonnenstrahlung in den Weltraum zurück als Flüssigwasserwolken. Mehr Eiswolken statt Flüssigwasserwolken bedeuten mehr Erwärmung an der Oberfläche, was den Klimawandel noch weiter beschleunigt.

In den kommenden Jahren werden wahrscheinlich weitere umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt werden, um diesen Prozess besser zu verstehen. Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Häufigkeit von Waldbränden und atmosphärischen Flussereignissen sind ein wichtiger Teil des Puzzles, um die langfristigen Auswirkungen in der Arktis und weltweit zu verstehen.