Ganz gleich, ob Wissenschaftler einen Blick zurück in die Geschichte des Erdklimas werfen oder Prognosen für die Zukunft erstellen, sie müssen Simulationen verwenden, die auf unserem Verständnis der Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Faktoren beruhen. Diese als Klimamodelle bekannten Simulationen sind mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit von Computern immer komplizierter geworden und zeigen manchmal Zusammenhänge auf, die die Wissenschaftler vor Erklärungsfragen stellen.
Nehmen wir zum Beispiel die Waldbrände in der nördlichen Hemisphäre. Wissenschaftler wissen seit langem, dass die Asche, der Ruß und andere Partikel, die diese Brände in die Atmosphäre abgeben, bis in die Arktis gelangen können. Wenn sich diese Partikel auf dem grönländischen Eisschild absetzen, hinterlassen sie eine Aufzeichnung ihres Vorkommens. Diese Partikel verdunkeln auch die Oberfläche und erschweren es dem Eis, die Sonnenenergie zu reflektieren – ein Problem, das die Wissenschaftler mit der zunehmenden Zahl von Waldbränden mit wachsender Sorge betrachten. Neue Forschungsergebnisse, die letzten Monat in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurden, scheinen zu zeigen, dass es einen Zusammenhang zwischen Waldbränden und Meereis gibt, und unterstreichen, dass die Mechanismen, die das Klima beeinflussen, weniger einfach sind, als man annehmen würde.
Die Ergebnisse sind das Resultat eines Vergleichs von Klimamodellen, den Wissenschaftler der University of Colorado Boulder und des amerikanischen National Center for Atmospheric Research durchgeführt haben. Dabei wurde festgestellt, dass Partikel von Waldbränden der nördlichen Hemisphäre, die die Arktis erreichen, die Haltbarkeit des Meereises beeinflussen. Obwohl dies angesichts der Auswirkungen auf das Landeis vielleicht nicht überraschend ist, zeigte die Studie auch – zumindest in Simulationen -, dass die dadurch verursachte Meereisschmelze möglicherweise Auswirkungen auf andere Klimamuster hat und die Wechselwirkungen in einer Weise verstärkt, die bisher nicht beobachtet wurde.
Beim Vergleich der Faktoren, die zur Erstellung eines Klimamodells herangezogen werden (z. B. Kohlendioxid- oder Methanemissionen oder Sonneneinstrahlung), zwischen der neuen und der vorherigen Generation von Klimamodellen stellte das Team fest, dass – wiederum entsprechend der simulierten Realität des Klimamodells – Partikel aus Waldbränden die größte Ursache für den arktischen Meereisverlust sind.
Der Grund, warum diese Partikel eine so große Rolle spielen, ist offenbar die Art und Weise, wie sie mit den Wolken über der Arktis interagieren. In Jahren, in denen es mehr Waldbrände gibt (und folglich mehr Partikel freigesetzt werden), werden tendenziell mehr und dickere Wolken beobachtet. In Jahren, in denen es weniger Brände gibt, werden weniger und dünnere Wolken beobachtet. Dadurch kann jedoch mehr Sonnenstrahlung eindringen und mehr Eis schmelzen. Frühere Forschungen hatten bereits einen Zusammenhang zwischen der Meereisschmelze und der Zahl der großen Waldbrände im Westen der USA aufgezeigt, aber die Untersuchung zeigt, dass der Rauch von Waldbränden zum Schutz des Eises beitragen kann, und legt damit nahe, dass die Beziehung kompliziert ist.
„Wenn wir über das Klima nachdenken, ist alles miteinander verbunden, und dies ist wirklich ein großartiges Beispiel dafür“, sagte Alexandra Jahn, eine außerordentliche Professorin für atmosphärische und ozeanische Wissenschaften an der University of Colorado Boulder und eine der Autorinnen der Studie. „Wenn wir über Klimaprozesse nachdenken, handelt es sich wirklich um ein globales Problem, das wir nicht isoliert untersuchen können. Wir müssen wirklich immer das globale Bild betrachten, um all diese verschiedenen Wechselwirkungen zu verstehen.
Obwohl nur ein bestimmtes Klimamodell ( CESM2) untersucht wurde, sind die beteiligten Wissenschaftler der Ansicht, dass die Arbeit die Grundlage für künftige Studien bildet. „Das Ziel, das wir hier erreichen wollen, ist, dass diese Klimasimulationen zuverlässiger werden und uns Prognosen liefern, die dann politische Entscheidungsträger und gesellschaftliche Entscheidungen informieren können“, sagte Patricia DeRepentigny, Post-Doktorandin am National Center for Atmospheric Research und Hauptautorin der Studie.
Kevin McGwin, Polar Journal
Beitragsbild: Peter Griffith / Nasa
Patricia DeRepentigny, Alexandra Jahn, Marika M. Holland, Jennifer E. Kay, John Fasullo, Jean-François Lamarque, Simone Tilmes, Cécile Hannay, Michael J. Mills, David A. Bailey, Andrew P. Barrett. Enhanced simulated early 21st century Arctic sea ice loss due to CMIP6 biomass burning emissions. Science Advances, 2022; 8 (30) DOI: 10.1126/sciadv.abo2405
Mehr zu diesem Thema
