Apokalyptische Bilder wie in New York im Juni 2023 gab es in Europa nicht als Folge der ausgedehnten Waldbrände in Kanada. Eine dicke Rauschschwade ist mittlerweile aber auch über Europa gezogen und hat für beeindruckende Sonnenuntergänge in Spanien gesorgt. Tatsächlich haben erste Aerosolwolken unseren Kontinent jedoch schon im Mai erreicht, wie das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig meldet. Bereits Mitte Mai konnten die Wissenschaftler mit Hilfe von Lasermessungen Rauchpartikel in drei bis zwölf Kilometer Höhe über Leipzig nachweisen.

Den Nachweis, dass der Rauch von Waldbränden kommt, ermöglichte eine neue Technik, die das Team um Benedikt Gast vom TROPOS einsetzte: Handelt es sich bei den Aerosolen um die Reste verbrannter Vegetation und sind sie biologischen Ursprungs, leuchten sie, wenn sie mit UV-Licht eines Lasers angestrahlt werden. Dadurch lassen sie sich eindeutig von anderen Teilchen wie Vulkanaschen oder Saharastaub unterschieden. Der Ursprung des Rauchs ließ sich über Wetterdaten und entsprechend aufgezeichnete Luftströmungen bis nach Nordamerika zurückverfolgen.

Während der Qualm Millionen Menschen in Nordamerika gesundheitlich belastete, stellt er in Europa keine Gefahr mehr da. Zum einen befindet er sich überwiegend in höheren Atmosphärenschichten, zum anderen wurde der Rauch über den langen Transportweg hinweg verdünnt. Er beeinflusst aber auch hier die Atmosphäre – über die Trübung des Himmels hinaus, wie sie auch beim Einflug von Saharastaub zu sehen ist: Der Himmel sieht dann milchig aus.

Die Aerosole können die Wolkenbildung beeinflussen, wie Studien in den letzten Jahren bestätigt haben. Während der MOSAiC-Expedition in der Arktis 2020 konnte ein TROPOS-Team ungewöhnlich viel Rauch aus Vegetationsbränden in der Atmosphäre um den Nordpol messen und die Bildung von Zirruswolken beobachten. Eine weitere Studie aus Zypern zeigte zudem, dass Rauchpartikel unter bestimmten Voraussetzungen als Kondensationskeime für die Bildung von Eiskristallen wirken können, aus denen sich dann Zirruswolken entwickeln.

»Auch unsere aktuellen Beobachtungen über Leipzig zeigen Hinweise auf einen solchen Zusammenhang. Bei mehreren Messungen in den letzten Wochen konnten wir in 10 bis 12 Kilometer Höhe sowohl Rauchschichten als auch Eiswolken in ihrer unmittelbaren Nähe beobachten. Solche Rauchschichten mit starker Präsenz von Zirruswolken wurden nicht nur in Leipzig, sondern ebenso an verschiedenen Stationen in weiten Teilen Europas beobachtet«, sagt Gast.

Diese Wolkenbildung beeinflusst Wetter und Klima: Hohe Wolken schirmen etwa die Erde gegen Sonneneinstrahlung ab und dämpfen damit Temperaturen. Auf der anderen Seite können sie die Ausstrahlung von der Erde mindern und wirken dann aufheizend. Die Aerosole können zudem nicht nur in der Troposphäre verteilt werden, in der sich unser Wetter abspielt, sondern sogar in die darüber gelegene Stratosphäre eindringen, wie es nach den großen Waldbränden in Australien 2019/2020 der Fall war. Dadurch beeinflussen die Partikel den Strahlungshaushalt der Erde sowie die Wolkenbedeckung über lange Zeiträume und große Gebiete hinweg.

»Seit Beginn der Waldbrandsaison 2023 auf der Nordhalbkugel haben wir Rauch in fast jeder Schicht der Atmosphäre gesehen, auch in der unteren Stratosphäre. Aus Sicht der Atmosphärenforschung ist das ein beunruhigender Trend: Die Klimaerwärmung scheint nicht nur dafür zu sorgen, dass die großen Wälder am Rande des Polarkreises immer häufiger und stärker brennen. Dies verändert unsere Atmosphäre signifikant und beeinflusst wiederum das Klima. Vieles spricht außerdem dafür, dass der Rauch die Ozonschicht angreift und damit ein zusätzliches Gesundheitsrisiko für Millionen Menschen darstellt«, sagt Albert Ansmann vom TROPOS.