Sonntag, 14. August 2022

Risiko für den UV-Schutzschirm
Große Waldbrände gefährden die Ozonschicht

Mega-Waldbrände wie die in Australien vor zwei Jahren katapultieren Aschepartikel offenbar bis in die Stratosphäre – und provozieren chemische Reaktionen, die die Ozonschicht angreifen. Ein neuer UN-Report lässt derweil befürchten, dass extreme Brände durch den Klimawandel stark zunehmen könnten.

Von Volker Mrasek | 02.03.2022

Ein Feuerwehrmann hält einen Schlauch in der Hand. Im Hintergrund sind riesige Feuer zu sehen.
Ein Feuerwehrmann im Einsatz gegen einen Brand in der Nähe der australischen Stadt Perth (EVAN COLLIS / DEPARTMENT OF FIRE AND EMERGENCY SERVICES / AFP)
„Das ist wirklich verblüffend, nicht wahr?“ Susan Solomon ist Professorin für Erd- und Atmosphärenwissenschaften am Massachusetts Institute of Technology in den USA. Bei solchen Mega-Bränden, sagt sie, entstehe ein bestimmter Wolkentyp, Pyro-Cumulonimbus genannt. Landläufig auch „Feuerwolke“:

“Die meisten Leute haben schon mal erlebt, wie sich eine schwere Gewitterwolke entwickelt und immer höher auftürmt. Das ist bei starken Waldbränden im Prinzip ganz ähnlich. Sie produzieren enorm viel Hitze am Boden. Die Luft steigt dann mit großer Kraft nach oben, lädt sich mit Feuchtigkeit auf, und es entstehen Wolken. Und weil so viel Energie im Spiel ist, klettert die Luft bis in die Stratosphäre. In Australien erreichten die Waldbrandpartikel eine unglaubliche Höhe: 35 Kilometer!“

Rußpartikel setzen chemische Reaktionen in Gang

Damit schafften sie es direkt bis in die Ozonschicht. Und die wurde durch die Injektion wahrscheinlich angegriffen.

Denn die hochkatapultierten Rußpartikel setzen chemische Reaktionen in Gang. Gasförmiges Stickstoffdioxid wird dabei in Salpetersäure umgewandelt, wie Susan Solomon vermutet. Das Problem daran: Stickstoffdioxid oder NO2 hält normalerweise die bekannten Ozon-Killer Chlor und Brom in Schach. Sie stammen aus den berühmten FCKW und aus Flammschutzmitteln:

“Durch die Reaktionen an der Oberfläche der Partikel geht der Gehalt von NO2 in der Stratosphäre zurück. Und dann fehlt es an dem Gas, das Chlor bindet und neutralisiert. Also steht mehr Chlor zur Verfügung, um Ozon zu zerstören.“

Ozonschicht um ein Prozent geschrumpft?

Seit zwei Jahrzehnten gebe es Satellitenmessungen von stratosphärischen Spurengasen über Australien, sagt die US-amerikanische Physikochemikerin:

“Und tatsächlich war die Konzentration von NO2 in den Rauchfahnen niedriger als in allen Messungen der vergangenen 20 Jahre. Mit unserer Studie können wir also zeigen, dass diese Stickstoff-Chemie an den Partikeln dort oben wirklich abläuft. Und wir denken, dass in den Rauchfahnen auch Ozon zerstört worden ist.“

In diesem Punkt präsentiert die Studie allerdings keine Beobachtungsdaten, sondern nur Schätzungen. Demnach könnte die Ozonschicht in mittleren südlichen Breiten durch die Waldbrände um ein Prozent geschrumpft sein:

“Das mag nicht nach besonders viel klingen: ein Prozent weniger Ozon! Aber wir glauben, dass die Ozonschicht in mittleren südlichen Breiten bisher auch nur ein Prozent zurückgewonnen hat durch all unsere Anstrengungen zum weltweiten Verbot von Ozonkillern.“

Klimawandel könnte negativen Effekt verstärken

Waldbrände setzen nicht nur das Treibhausgas CO2 frei. Durch ihre Aschewolken können sie auch die Ozonschicht angreifen. Es sei wichtig, das zu wissen, sagt John Burrows, Professor für Atmosphären- und Meeresphysik an der Universität Bremen:

“Es ist noch nicht klar, wie wichtig diese Prozesse am Ende sein werden. Aber es wird in Zukunft wahrscheinlich mehr Waldbrände geben, bei denen Feuerwolken entstehen und Partikel in die Stratosphäre eintragen. Das ist eine weitere von vielen Auswirkungen des Klimawandels.“

Der jüngste Report des UN-Umweltprogramms gibt Burrows recht. Darin steht, dass die Zahl extremer Waldbrände bis Ende des Jahrhunderts um die Hälfte zunehmen könnte.