Waldbrände werden mit der Zeit giftiger:

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Jedes Jahr vernichten Tausende von Bränden Wälder, Wiesen und Moore in ganz Europa. Im Jahr 2018 wurden in Europa und anderen Mittelmeerländern mehr als 204,861 Hektar Land verbrannt, während im Vorjahr Waldbrände über 1.2 Millionen Hektar zerstörten. Brände in der Arktis im Juni 2020 stellten in 18 Jahren Beobachtung einen neuen Rekord bei den COXNUMX-Emissionen auf.

Wenn Bäume, Sträucher, Gras und Torf von diesen Bränden verschlungen werden, werden riesige Mengen an Rauch, Ruß und anderen Schadstoffen in die Luft abgegeben. Bei Großbränden kann der Rauch viele Kilometer in die Stratosphäre aufsteigen und sich über ganze Regionen ausbreiten, wodurch die Luft in Gebieten weit entfernt von den Flammen verunreinigt wird.

„Im östlichen Mittelmeerraum bekommen wir Rauch, der von Waldbränden in Russland herabweht, und wenn es passiert, ist überall nur dunstiger Rauch“, sagte Athanasios Nenes, Atmosphärenchemiker am Institut für Chemische Ingenieurwissenschaften in Patras, Griechenland. „Das kann ziemlich dramatisch sein. Sie beeinträchtigen die Luftqualität über ganze Regionen oder Teile von Kontinenten.“

Nenes ist der Hauptermittler der PyroTRACH-Projekt, das untersucht, wie sich die Emissionen von Waldbränden in der Atmosphäre verändern und welche Auswirkungen dies auf die menschliche Gesundheit und das Klima hat.

Weltweit wird geschätzt, dass Waldbrandrauch verursacht über 339,000 vorzeitige Todesfälle pro Jahr – weit mehr als diejenigen, die direkt in diesen Flammen ihr Leben lassen.

Die PyroTRACH-Forscher nutzen im Labor eine spezielle Klimakammer, die die Bedingungen der Atmosphäre nachbildet. Sie erzeugen dann frische Rauchproben, indem sie verschiedene Arten von Pflanzenmaterial verbrennen, die in der Kammer „altern“ dürfen.

Im Laufe der Zeit konnten Nenes und sein Team beobachten, wie sich die Chemie der Partikel im Rauch verändert, wenn sie der Atmosphäre, Sonnenlicht und Dunkelheit ausgesetzt sind.

„Wir versuchen, die Lebensdauer von Rauch in der Atmosphäre und seine chemische Entwicklung zu verstehen“, sagte Nenes. „Wir wollen die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und das Klima charakterisieren. Wird es giftiger (mit zunehmendem Alter), hat es eine stärkere (erwärmende) Wirkung auf das Klima (als derzeit angenommen) oder liefert es den Ökosystemen mehr Nährstoffe, wenn es auf den Boden zurückfällt?“

Eine der wichtigsten Erkenntnisse, die das Team seit Beginn des fünfjährigen Projekts im Jahr 2017 gemacht hat, ist, dass Partikel, die bei Waldbränden aus brennender Vegetation freigesetzt werden, giftiger im Laufe der Zeit.

In der Luft reagieren die Rauchpartikel chemisch mit Spurenradikalen – Molekülen mit ungepaarten Elektronen – und durchlaufen einen Prozess, der als Oxidation bezeichnet wird. Dadurch werden die Verbindungen in den Rauchpartikeln in hochreaktive Verbindungen umgewandelt. Beim Einatmen können diese reaktiven Verbindungen – sogenannte freie Radikale – Zellen und Gewebe im Körper schädigen.

„Wir wissen, dass das Einatmen von Rauch in der Nähe eines Feuers nicht gut ist, aber wir haben gesehen, dass es mit der Zeit schlimmer wird – bis zu viermal giftiger einen Tag später“, sagte Nenes und bezog sich auf einige ihrer Experimentergebnisse. „Diese Ergebnisse zeigen, dass Rauchproben, die mehr als fünf Stunden nach der Freisetzung aus einem Feuer aus der Luft entnommen wurden, doppelt so giftig waren wie bei ihrer ersten Freisetzung und mit zunehmendem Alter im Labor die Toxizität auf das Vierfache des ursprünglichen Wertes anstieg. ”

"Die Leute merken vielleicht nicht einmal, dass sie die Dämpfe eines weit entfernten Waldbrandes einatmen, aber es wird ihre Gesundheit beeinträchtigen."

Es wird angenommen, dass reaktive Verbindungen aus Waldbrandrauch eine Reihe von kurz- und langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen haben, z.

„Gleichzeitig enthalten die Rauchpartikel auch Karzinogene, die ebenfalls oxidieren und krebserregender werden, was das Krebsrisiko erhöht“, sagt Nenes.

Diese Zunahme der Toxizität ist besonders besorgniserregend, da bekannt ist, dass der Rauch von großen Waldbränden über ganze Kontinente und sogar Ozeane wandert. Der Rauch, der von Waldbränden in Alberta, Kanada, aufstieg, wurde beispielsweise 2019 als Ausbreitung entlang der Ostküste der USA, über den Atlantik und nach Europa verfolgt. In ähnlicher Weise verschlang der Rauch der jüngsten verheerenden Brände in Australien Südamerika und die Umweltverschmutzung durch Waldbrände in Sibirien haben sich auf Westkanada und die USA ausgebreitet.

Dies bedeutet, dass große Waldbrände dramatische Auswirkungen auf die Luftqualität und Sichtweite in Städten haben können, die weit von der Rauchquelle entfernt sind, was dann die städtische Luftverschmutzung verschlimmern und das Risiko von Gesundheitsproblemen und Todesfällen bei den dort lebenden Menschen erhöhen kann.

Nenes hofft, dass die Charakterisierung der Verschmutzung durch Waldbrände und häusliche Holzverbrennung dazu beitragen könnte, die Modelle zum Klimawandel zu verbessern, da ein Teil des bei Bränden freigesetzten Rußes – bekannt als brauner Kohlenstoff – eine erhebliche Rolle bei der Aufnahme von Sonnenwärme spielt und die globale Erwärmung verschlimmert.

Zu wissen, wie viel von diesem braunen Kohlenstoff bei Waldbränden und bei der häuslichen Holzverbrennung produziert wird, würde es Klimawissenschaftlern ermöglichen, bessere Vorhersagen zu treffen.

Da Klimamodelle bereits zeigen, dass Waldbrände mit steigenden globalen Temperaturen wahrscheinlich häufiger und intensiver werden, könnte der von ihnen produzierte Rauch ein noch größeres Risiko für die menschliche Gesundheit und die Umwelt darstellen.

Dieser Artikel wurde reproduziert von Horizon – Das EU-Magazin für Forschung und Innovation.