"In dieser Studie haben wir uns die Emissionen angeschaut, die beim Verbrennen von Biomasse entstehen, also bei Waldbränden, oder bei Feuern, die auf Feldern angezündet werden, um Ernterückstände zu vernichten. Solche Brände tragen weltweit stark zur Luftverschmutzung bei. Gleichzeitig wissen wir kaum etwas über sie. Denn da brennen ja ganz unterschiedliche Stoffe, und die Feuer werden kaum kontrolliert. Wir wollten also die Emissionen dieser Feuer und ihre Bedeutung für den Klimawandel erforschen."

Dafür reisten Allen Robinson und seine Kollegen in die Berge Montanas und zündeten in einem Labor Feuer an, erzählt der Professor für Maschinenbau an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh.

"Wir haben unsere Experimente in diesem wirklich coolen Labor durchgeführt. Es ist ein riesiger Raum, in dem unterschiedliche Brennstoffe aufgetürmt und dann angezündet werden. Die Flammen schlagen fast vier Meter hoch und der Raum ist so konstruiert, dass der gesamte Rauch aufgefangen wird. Wir konnten seine Eigenschaften also genau untersuchen. Das geht in diesem Labor viel besser, als wenn wir unsere Experimente unter freiem Himmel gemacht hätten."

Bei den Waldbränden im Labor entstanden reichlich pechschwarze Partikel aus reinem Kohlenstoff, die die Forscher "Black Carbon" nennen, also "schwarzen Kohlenstoff". Dessen klimaschädliche Wirkung ist schon lange bekannt: die Partikel absorbieren das Sonnenlicht und tragen so zur Erwärmung der Atmosphäre bei. Trotzdem waren die meisten Klimaforscher bislang nicht sicher, ob Waldbrände eher zu einer Erwärmung oder zu einer Kühlung des Klimas beitragen. Denn neben schwarzem Kohlenstoff schicken die Feuer auch viele hellere, zum Teil weiße Partikel in die Atmosphäre, die das Sonnenlicht reflektieren, es also ins Weltall zurückschicken, sodass sich die Atmosphäre eher abkühlt.

Außerdem emittieren Feuer auch noch sogenannten braunen Kohlenstoff. Diese unvollständig verbrannten Partikel sind heller als schwarzer Kohlenstoff und enthalten noch organische Bestandteile. Bislang war unklar, ob der braune Kohlenstoff das Sonnenlicht stärker reflektiert oder absorbiert.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass große Mengen braunen Kohlenstoffs emittiert werden, und dass dieser ebenfalls das Sonnenlicht absorbiert. Mit dem braunen und dem schwarzen Kohlenstoff zusammen kippt die Waage in Richtung Erwärmung, wenn es um den Effekt von Feuern auf das Klima geht."

Allen Robinson und seine Kollegen gehen davon aus, dass der Erwärmungseffekt durch die Brände etwa doppelt so groß ist, wie bislang vermutet. Und je stärker sich der Planet erwärmt, desto häufiger wird es zu Waldbränden kommen. Deren Effekt könne man mithilfe dieser Studie nun viel besser in Klimamodellen berechnen, sagt Nicolas Bellouin. Der französische Meteorologe modelliert an der Universität von Reading das Zusammenspiel von Luftverschmutzung und Klimawandel. Er kommentiert die Arbeit von Robinson in einem Artikel in der heutigen Ausgabe von "Nature Geoscience".

"Diese Studie gibt uns die Möglichkeit, die Absorption der verschiedenen Rauchpartikel viel besser in unseren Modellen darzustellen. Dadurch können wir verlässlichere Aussagen über den Einfluss von Rauch auf das Klima treffen."