Afrikanischer Rauch über dem Amazonas

Afrikanischer Rauch über dem Amazonas

Laut einer kürzlich in Nature Communications Earth and Environment veröffentlichten Studie stammt bis zu zwei Drittel des über dem zentralen Amazonas-Regenwalds vorhandenen Rußes aus Afrika. Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz und der Universität von Sao Paulo haben Rußpartikel analysiert und deren Quellen identifiziert. Dabei stellten sie fest, dass Buschbrände und Savannenbrände im nördlichen und südlichen Afrika das ganze Jahr über erheblich zur Luftverschmutzung in Zentralamazonien beitragen. Dieser transatlantische Partikeltransport spielt auch eine wichtige Rolle im atmosphärischen Strahlungshaushalt und im Wasserkreislauf.

Normalerweise gilt der brasilianische Regenwald als eines der wenigen Gebiete auf dem Kontinent mit sauberer Luft, insbesondere während der Regenzeit. In der Trockenzeit jedoch, wenn zahlreiche Entwaldungsbrände im Amazonasregenwald wüten, wird die Luftqualität erheblich durch Ruß und andere Emissionen beeinträchtigt. Die Konzentration von Rußpartikeln in der Atmosphäre schwankt stark zwischen niedrigen und hohen Werten über dem Amazonas.

Die Studie ergab, dass ein großer Teil der Rußpartikel nicht in Südamerika entsteht, sondern mit Luftmassen über den Atlantik aus Afrika kommt. Diese Partikel stammen von natürlichen Buschbränden, Brandrodungen und der Verbrennung von Biomasse zum Kochen. Die Forscher hatten erwartet, dass der afrikanische Anteil bei 5 bis 15 Prozent liegt, waren jedoch überrascht festzustellen, dass er zeitweise 60 Prozent erreichen kann. Dies zeigt, wie effizient der atmosphärische Transport von Rußpartikeln aus Afrika nach Südamerika ist.

Um die Quellen des Rußes über dem Amazonas zu identifizieren, analysierten die Wissenschaftler über zwei Jahre hinweg Rußpartikel in der Luft am Amazon Tall Tower Observatory (ATTO). Dabei stellten sie fest, dass Rußpartikel aus Afrika größer und weniger organisch waren als diejenigen aus dem Amazonasgebiet. Dies liegt daran, dass in Afrika hauptsächlich Grasland, Savannen und offene Wälder brennen, während in Südamerika Brände in dichten und feuchten Wäldern auftreten. Meteorologische Daten und Satellitenaufnahmen halfen den Forschern, die Herkunft des Rauchs zu bestimmen.

Die Studie ergab auch, dass während der Regenzeit von Januar bis März die Winde Ruß und Saharastaub aus Afrika in das Amazonasgebiet tragen. In dieser Zeit stammen durchschnittlich 60 Prozent der Rußpartikel über dem Amazonas von afrikanischen Feuern. Während der Trockenzeit von August bis November ist ebenfalls viel afrikanischer Ruß im zentralen Amazonasgebiet vorhanden. In dieser Zeit tragen regionale Feuer, sowohl natürliche als auch durch den Menschen verursachte, zu etwa zwei Dritteln der Rußbelastung bei. Dies verstärkt die ohnehin schon gravierende Schadstoffbelastung.

„Unsere Ergebnisse können helfen, Klima- und Erdsystemmodelle zu verbessern, die die afrikanische Rauchkomponente bisher nur unzureichend widerspiegeln“, erklärt Christopher Pöhlker, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Chemie. Die Effizienz des Transports von Rußpartikeln deutet auch darauf hin, dass afrikanischer Rauch bereits in vorindustrieller Zeit nach Südamerika gelangte, da die feueranfällige Vegetation in Afrika seit Tausenden von Jahren saisonal brennt.

Es wird vermutet, dass Ruß eine wichtige Rolle bei der Bodendüngung und der Waldbildung im Amazonasgebiet sowie im Kohlenstoff- und Wasserkreislauf spielt. Früher hatten diese Rußpartikel positive Effekte auf das Ökosystem, könnten aber nun ins Gegenteil umschlagen. Aufgrund der beispiellosen Abholzungsraten und der zunehmenden Zahl von Bränden entsteht immer mehr Ruß, was gravierende Folgen für den regionalen und globalen Klimawandel haben kann, so das Fazit von Pöhlker. (Quelle: MPG)

Link zur Studie in Nature Communications Earth and Environment

hjo