Laut einer Studie der University of California, Davis, können Aerosole in Rauchfahnen von Waldbränden, die Hunderte von Stunden alt sind, immer noch das Klima beeinflussen.
Die in der Fachzeitschrift Environmental Science and Technology veröffentlichten Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass selbst 10 Tage alte Waldbrandemissionen die Eigenschaften von Aerosolen beeinflussen können – schwebende Flüssigkeiten oder Partikel, die für die Wolkenbildung entscheidend sind.
Die Forschung auf dem Gebiet der Aerosole und der Partikelverschmutzung im Zusammenhang mit Waldbränden konzentrierte sich bisher meist auf die ersten Stunden der Rauchfahnen und nicht auf mehrere Tage später, wenn der Rauch in andere Gebiete gelangt ist.
Bessere Modellierung
Diese Forschungsarbeit trägt dazu bei, eine Wissenslücke zu schließen, und kann künftige Vorhersagen über die Auswirkungen von Waldbränden auf das Klima und die Atmosphäre während der Lebensdauer der Aerosole ermöglichen, insbesondere in ländlichen oder unberührten Gebieten mit relativ sauberer Luft, so Qi Zhang, Professor für Umwelttoxikologie und Hauptautor der Studie.
“Diese Parameter sind sehr nützlich für atmosphärische und chemische Modelle”, sagte sie. “Sie sind eine wirklich wichtige Komponente, um die Auswirkungen auf das Klima zu bestimmen. Die Erfassung dieser Eigenschaften ist äußerst wichtig.”
Zhang, der Doktorand Ryan Farley und andere verbrachten 2019 Zeit am Mount Bachelor Observatory auf einem Vulkanberg in Oregon. In jenem Jahr war es relativ ruhig, was Waldbrände anging, aber Rauchfahnen und Aerosole wurden dennoch beobachtet. Einige waren mindestens 10 Tage alt und kamen aus der Nähe von Nordkalifornien und sogar aus Sibirien, Russland.
Die Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung von Aerosolen können verschiedene Dinge bewirken: Sie können die Sonnenstrahlung streuen oder absorbieren, was sich auf die Temperatur auswirkt, sie können Wolken als Keimzelle für Regen oder Schnee nutzen oder das Reflexionsvermögen von Wolken verändern – all dies hat Auswirkungen auf das Klima.
Aerosoleigenschaften ändern sich mit dem Alter
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Konzentrationen von Feinstaub gering waren, aber oxidierte organische Aerosole aus der Verbrennung von Biomasse – wie Bäumen, Gräsern und Sträuchern – wurden in allen Proben nachgewiesen.
Die Aerosole, die einen Lebenszyklus von etwa zwei Wochen haben, waren in gealterten Proben größer als kurz nach Ausbruch eines Brandes.
“Die Eigenschaften des Rauchs bestimmen die Auswirkungen auf das Klima”, so Zhang. “Die wirklich gealterten Aerosole können sich ganz anders verhalten als die frischen Aerosole. Man muss diese Aerosole über die gesamte Lebensdauer erfassen, um die Auswirkungen richtig zu berücksichtigen.
Aerosole im Hintergrund
Ältere Aerosole, die durch Waldbrände entstehen, können zwar vorhanden, aber nicht offensichtlich sein und dennoch das Klima beeinflussen.
“Es ist nicht etwas, das man einfach nur bemerkt, sondern es ist im Hintergrund”, sagte sie.
Die Kenntnis dieser Informationen wird immer wichtiger, da die Verbrennung von Biomasse immer häufiger wird”, so Zhang.
Shan Zhou und Sonya Collier von der UC Davis waren ebenso an der Forschung beteiligt wie Wissenschaftler der University of Montana und der University of Washington.
Die National Science Foundation, das Atmospheric System Research Program des US-Energieministeriums, die California Agricultural Experiment Station und die UC Davis finanzierten die Forschungsarbeiten.
Datum: März 23, 2022
Quelle: Universität von Kalifornien – Davis
Journal Reference:
- Ryan Farley, Noah Bernays, Daniel A. Jaffe, Damien Ketcherside, Lu Hu, Shan Zhou, Sonya Collier, Qi Zhang. Persistent Influence of Wildfire Emissions in the Western United States and Characteristics of Aged Biomass Burning Organic Aerosols under Clean Air Conditions. Environmental Science & Technology, 2022; 56 (6): 3645 DOI: 10.1021/acs.est.1c07301