Schwelbrände im Amazonas: Studie enthüllt Hauptverursacher der Emissionen

Eine bahnbrechende Untersuchung hat ergeben, dass die Emissionen, die durch Vegetationsbrände in den Ökosystemen des Amazonas und der Cerrado-Region entstehen, überwiegend auf die schwelende Verbrennung von Holzresten zurückzuführen sind. Diese Erkenntnis, die kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde, hebt die wesentliche Bedeutung der Beschaffenheit des Brennmaterials hervor, sowohl für die bei der Verbrennung freigesetzten Emissionen als auch für deren Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf, die Luftqualität und die Biodiversität.

Die Studie präsentiert die zentralen Ergebnisse des internationalen Sense4Fire-Projekts das von der Technischen Universität Dresden (TUD) in Kooperation mit dem Königlich Niederländischen Meteorologischen Institut (KNMI), BeZero Ltd. und weiteren internationalen Partnern mit finanzieller Unterstützung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) durchgeführt wurde.

Durch den Einsatz modernster Erdbeobachtung (EO) und innovativer Modellierung zielt die Studie darauf ab, zentrale Wissenslücken bei der Erfassung von Emissionen aus Vegetationsbränden zu schließen. Mithilfe von Satellitendaten und Brandmodellen analysierte das Forscherteam Daten aus der verheerenden Feuersaison 2020 in den Amazonas- und Cerrado-Regionen Südamerikas und integrierte dabei detaillierte Beobachtungen zu Brennstoffarten, Feuchtigkeitsbedingungen und Brandverhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass bis zu 75 Prozent der verbrannten lebenden und toten Biomasse in diesen Ökosystemen aus Totholz und Holzresten besteht, was zu unverhältnismäßig hohen Emissionen von Kohlenmonoxid und anderen Schadstoffen führt. Die Studie schätzt, dass bei den Waldbränden im Jahr 2020 im Amazonasgebiet etwa 372 Millionen Tonnen Trockenmasse verbrannt wurden, was zu Kohlenmonoxidemissionen von rund 40 Millionen Tonnen führte.

„Wir haben nachgewiesen, dass das Verbrennen von Totholz, insbesondere in tropischen Waldgebieten, zu einer Schwelbrandverbrennung führt, bei der deutlich mehr Kohlenmonoxid entsteht als bei Bränden in Savannenökosystemen“, so Prof. Matthias Forkel, Hauptautor der Studie. „Dieses Ergebnis ist von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung von Emissionsverzeichnissen im Zusammenhang mit Bränden und von globalen Klimamodellen.“

Die Untersuchung greift zusätzlich auf Daten des Satelliten Sentinel-5p zurück, die vom KNMI ausgewertet wurden, um die Schätzungen der Emissionen zu validieren und zu optimieren. Dadurch wird die Bedeutung der Kombination von Bottom-up- und Top-down-Methoden hervorgehoben. Die Resultate betonen die wesentliche Funktion von Totholz bei der Steigerung der Emissionen, insbesondere in Gebieten, die stark durch Brände gefährdet sind, wie dem Amazonas-Regenwald und den Cerrado-Savannen, wo sowohl Abholzung als auch menschengemachte Feuer zunehmen.
„Dieses Projekt verdeutlicht die durch wissenschaftliche Zusammenarbeit entstehende Stärke“, fügt Dr. Jos de Laat vom KNMI hinzu. „Dank der Bündelung modernster Satellitentechnologien, innovativer Modellierung und institutionsübergreifender Expertise konnten wir eine der drängendsten ökologischen Herausforderungen unserer Zeit gemeinsam angehen.“

Im Rahmen dieses Projekts wurden immense Datenmengen von mehreren Hundert Terabyte aus Satellitenbeobachtungen ausgewertet und bearbeitet. Dies war dank der Nutzung des leistungsstarken Rechenzentrums der TUD möglich. Die Daten sind im OPARA-Datenrepository der TUD für die Öffentlichkeit zugänglich.

Die präsentierten Ergebnisse haben erhebliche Auswirkungen auf das Management von Emissionen, die durch Brände entstehen, die Bekämpfung des Klimawandels sowie den Schutz der biologischen Vielfalt. Die an der Untersuchung beteiligten Fachleute heben die Dringlichkeit gezielter Maßnahmen hervor, um Brände durch optimiertes Landmanagement und politische Strategien zur Bekämpfung der Abholzung und der Fragmentierung von Landschaften zu verringern.

Diese Studie fungiert als Weckruf für Interessengruppen, politische Entscheidungsträger und Wissenschaftler auf der ganzen Welt, die Abholzung tropischer Wälder zu reduzieren und dadurch die Emissionen aus Bränden sowie deren negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, die Ökosysteme und das globale Klimasystem zu minimieren.