Ozonalarm über dem Tropenwald

Dieses Foto, aufgenommen vom Space Shuttle, zeigt Brandrodung in einem Bergamssiv in Äthiopien.

Nicht erst in der Neuzeit hat der Mensch angefangen, Büsche und Bäume abzubrennen. In Afrika nutzten die Vorfahren der heutigen Bewohner Feuer bereits vor 1,5 Millionen Jahren – zunächst, um freie Flächen zu schaffen, damit sie dort Wildtiere jagen konnten, später, um Wanderfeldbau zu betreiben. Bis heute ist diese Art der Nutzung von Feuer in den Tropenländern Afrikas, Asiens und Südamerikas weit verbreitet: Ein Stück Wald oder Savanne wird niedergebrannt, die meist kargen Böden für wenige Jahre bewirtschaftet und dann wieder sich selbst überlassen. Die Natur kann sie nun zurückerobern.

Allerdings schätzt die Welternährungsorganisation der Vereinten Nationen (FAO), dass in den Tro­pen jedes Jahr zwischen 10 und 20 Millionen Hektar Wald nur durch den Wanderfeldbau und andere Landnutzungsänderungen auf Dauer zerstört werden. Relativ betrachtet spie­len natürliche Feuer – ausgelöst durch Blitzschlag oder Vulkanausbrüche – eine immer geringere Rolle. Bei solchen Vergleichen sind die Feuerökologen jedoch auf Schätzungen angewiesen; denn trotz erheblicher Fortschritte bei der Nutzung von Satelliten zur Erdbe­obachtung, ist die weltweite, systematische Überwachung von Vegetationsbränden, ein­schließlich der Erfassung ihrer Ursachen und Auswirkungen, derzeit immer noch unvoll­ständig.

Diese Tatsache erschwert auch die Arbeit der Klimaforscher, die sich mit dem Kohlenstoff-Kreislauf beschäftigen. Sie interessieren sich gleichfalls für das Feuergesche­hen auf der Erde: Wie viel Kohlenstoff gelangt jedes Jahr durch Brände in die Atmosphä­re? Wie groß ist der Anteil, der dort verbleibt? und Wie viel Prozent werden wieder in nachwachsende Pflanzen "eingebaut"?, lauten ihre zentralen Fragen.

Pflanzliche Biomasse besteht durchschnittlich zu 45% ihres Trockengewichts aus Kohlen­stoff. Sobald sie in Flammen aufgeht, entsteht vor allem Kohlendioxid, eines der Treibhausgase, die für die weltweit steigenden Durchschnittstemperaturen verantwortlich gemacht werden. Diesen Effekt beobachten die Klimaforscher seit Beginn des vergange­nen Jahrhunderts, als die Menschen anfingen, große Mengen Kohle und Öl zu verfeuern.

Durch das Verbrennen von Biomasse gelangt, so schätzen Wissenschaftler, weltweit noch einmal halb so viel Kohlendioxid in die Atmosphäre wie durch die Nutzung fossiler Brennstoffe; das entspräche etwa vier Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr. Bei Schwelbränden, die ins­besondere in Sumpfgebieten oder in Nadelwäldern entstehen, entweichen zusätzlich grö­ßere Mengen Kohlenmonoxid, Methan und andere Kohlenwasserstoffe, sowie Wasserstoff und organische Säuren. Letztere rieseln zum Teil als saurer Regen wieder auf die Erde herab. Durch photochemische Reaktionen entsteht aus Kohlenmonoxid, Koh­lenwasserstoffen und Stickstoffoxiden unter anderem Ozon.

In tropischen Regi­onen können in der bodennahen Troposphäre die Ozonwerte daher fern ab von jeglicher Zivilisation Werte erreichen, die mit dem Sommersmog in Industrieländern vergleichbar sind. Diese schädigen Menschen, Tiere und Pflanzen. Umgekehrt tragen Brände aber auch dazu bei, dass das Ozon in der Stratosphäre abgebaut und damit der „UV-Filter“ der Erde zerstört wird. Vor allem brom- und chlorhaltige Kohlenwasserstoffe, die die Mainzer Forscher in erstaunlich hohen Konzentrationen während verschiedener Brände nachwei­sen konnten, sind dafür verantwortlich.

Schließlich kann Feuer sogar verhindern, dass es regnet; denn die feinen Rauchpartikel (Aerosole) wirken als Wolken-Kondensationskeime: Bei gleicher Wasserdampfmenge entstehen durch ein „Überangebot“ von Partikeln mehr Wassertröpfchen – es bildet sich Dunst anstelle von Regen. Darüber hinaus wird das Sonnenlicht von den Rauchpartikeln reflektiert, was zu einer Abkühlung auf der Erde führt. Computersimulationen zeigen: Gäbe es keine Vegetationsbrände, würde sich die globale Durchschnittstemperatur der Erdoberfläche um etwa zwei Grad erhöhen.