Große Kampagne zielt darauf ab, genau das zu entwirren, was sich im Wildbrandrauch befindet.

Flugzeuge und eine geplante Verbrennung von Waldflächen werden dazu beitragen, die Tausenden von Chemikalien in Rauchfahnen zu identifizieren.

Eine Gruppe von US-Agenturen ist inmitten der detailliertesten Studie, die jemals über die riesigen Rauchfahnen durchgeführt wurde, die manchmal das ganze Land durchqueren können, bevor sie sich auflösen.

Ziel ist es, die Gesundheits-, Klima- und Wetterauswirkungen des zunehmenden Wildfeueraufkommens des Landes besser zu verstehen.

„Es ist die erste wirklich große Kampagne mit Bränden als einzigem Fokus“, sagte David Fahey, Leiter der Abteilung Chemiewissenschaften am NOAA Earth System Research Laboratory.

Die Agentur arbeitet mit der NASA und dem Forest Service an einem Plan zur Verfolgung von Wildfeuerrauchfahnen im nächsten Jahr, um die Tausende von Chemikalien, die sie enthalten, besser zu identifizieren. Einige können die öffentliche Gesundheit beeinträchtigen und zu Klimaproblemen beitragen. Andere können das regionale Wetter während der Fahrt beeinflussen.

Der Höhepunkt der vierjährigen Bemühungen wird eine weitere Premiere sein: eine geplante Verbrennung eines großen Waldgebietes im Westen nach einer intensiven Studie über den Inhalt seiner Brennstoffe, einschließlich Bäume, Bürsten, Gras und organische Substanz im Boden. Die Verbrennung wird den Forschern helfen, die spezifischen Bestandteile einer Fahne, die durch ein starkes Feuer erzeugt wurde, besser zu messen und zu verstehen, bevor sie sich zu bewegen beginnt.

NOAA, NASA, das Energy Department und internationale Behörden haben seit Jahren zufällige Waldbrände beprobt und verfolgt, aber Fahey stellte fest, dass den daraus resultierenden Modellen die genauen Verbindungen zu Brennstoffen fehlen, die bei einem geplanten Brand erhalten werden. Ziel ist es, einen größeren Katalog der Materialien zu erstellen, die in der riesigen Wolke aus Aerosolen, Gasen und Staub in der Luft landen. Das wird den Wissenschaftlern eine bessere Vorstellung davon vermitteln, wie sich die Chemie des Rauchs entwickelt, wenn er sich in Windrichtung ausbreitet.

Megan Bela, eine Wissenschaftlerin an der University of Colorado, die mit NOAA an der Studie arbeitet, erklärte letzten Monat in einem Vortrag, dass Wissenschaftler immer noch „grundlegende Probleme“ haben, die Chemie von Wildfeuerrauchfahnen zu verstehen, was zu einem Zusammenspiel von „tausend verschiedenen Chemikalien pro Sekunde“ führen kann. Einige Verbindungen von Stickstoff, Kohlenstoff und anderen Elementen im Rauch werden bei den Reaktionen zerstört, während neue entstehen.

Eine Auswirkung ist, dass die Modelle, die Wissenschaftler aufgebaut haben – Informationen liefernd, die auch in den Satelliten verwendet werden, die die Vereinigten Staaten beschäftigen, um Feuer zu lokalisieren und Federn zu verfolgen – oft falsch sind, fügte sie hinzu. Modelle übertreiben oder unterrepräsentieren oft, was wirklich in den Federn vor sich geht.

„Du weißt nicht, was im Rauch ist“, sagte Bela.

Es ist kein kleines Problem. Einige der jüngsten Wildfeuerfahnen stammen aus der Gegend um San Francisco und verließen die Vereinigten Staaten über Boston. Wissenschaftler sagen, dass es wichtig sein wird, mehr Informationen über Federn zu erhalten, denn wenn sich das Klima erwärmt, wird erwartet, dass die Brände sowohl an Zahl als auch an Größe zunehmen und mehr Menschen dem Rauchen aussetzen.

Zu den gesundheitlichen Auswirkungen können verschlimmertes Asthma, chronische Bronchitis, verminderte Lungenfunktion und kongestive Herzinsuffizienz gehören. Materialien wie brauner und schwarzer Kohlenstoff, die von den Federn getragen werden, können die globale Erwärmung ebenfalls beschleunigen. Rauch kann das Wetter verändern, indem er das Sonnenlicht blockiert und Wolkenformationen und Niederschläge beeinflusst.

Der nächste Teil des Puzzles ist, mehr darüber zu erfahren, wie und wo sich die Federn bewegen. Wissenschaftler wissen, dass einige mit dem Jetstream fahren und Tausende von Metern über der Erde bewegen. Aber andere Federn sind viel näher an der Erdoberfläche und bewegen sich so tief, dass Teile von ihnen in Tälern gefangen werden können, nur um am folgenden Nachmittag, nachdem die Sonne die Erde erwärmt hat, aufzutauchen und ihre Reise fortzusetzen.

Die laufende Studie mit dem Titel Fire Influence on Regional and Global Environments Experiment-Air Quality, kurz FIREX-AQ, begann mit einer Reihe von Experimenten im Jahr 2016 im Fire Sciences Laboratory des Forest Service in Missoula, Mont. Wissenschaftler nahmen Rauch von 75 kleinen, experimentellen Bränden, die aus 33 verschiedenen Materialien gebaut wurden. Neue Sensoren wurden eingesetzt, um die Inhaltsstoffe zu erkennen.

Im kommenden Sommer werden einige dieser Sensoren in der kleinen Flotte von Flugzeugen eingesetzt, die die Federn des geplanten Brandes und anderer Brände, die während der Hochsaison ausbrechen, verfolgen werden. Zur Flotte gehört eine NASA DC-8, ein „fliegendes Labor“ mit 17 verschiedenen Sensoren, das versuchen wird, inmitten von Federn zu bleiben und deren Veränderungen zu analysieren.

Über der Wolke wird eine ER-2, die hochfliegende Version des ehemaligen Spionageflugzeugs U-2 der Luftwaffe der NASA, weitere Sensoren tragen. Das Flugzeug, das Höhen „weit über“ 70.000 Fuß erreichen kann, wird einen Blick in den Rauch von dem gleichen Aspekt bekommen, den umlaufende Satelliten haben.

In niedrigeren Höhen werden zwei kleinere Flugzeuge, beide NOAA Twin Otters, versuchen, den Fahnenströmen über dem Gelände zu folgen, besonders nachts, wenn Teile von ihnen abkühlen und sinken. Das ist auch Teil des Puzzles, denn die anhaltenden chemischen Reaktionen in den Federn ändern sich nachts, wenn das Sonnenlicht verblasst und die Temperaturen abkühlen.

Im Sommer und Herbst nächsten Jahres werden die DC-8 und die dazugehörige Flotte entweder in Idaho oder Kansas stationiert sein, je nach Brandaktivität, sagte Fahey. Das Hauptziel des FIREX-AQ-Experiments ist die Entwicklung und Programmierung intelligenterer Sensoren, die zukünftigen Satelliten helfen, die Federn von Waldbränden und landwirtschaftlichen Bränden rund um die Uhr auf der ganzen Welt zu verfolgen.

Fahey hofft, dass die Verfolgung des geplanten Brandes dringend benötigte Informationen über Wildfeuerfahnen liefern wird.

„Dies wird eine Weltklasse-Sammlung von Instrumenten sein, die zu einem neuen Verständnis der Auswirkungen von Brandemissionen auf die Atmosphäre führen sollte“, sagte Fahey.

Die Ergebnisse könnten den Wissenschaftlern helfen, die Gefahren für die Gesundheit und den Klimawandel besser zu verstehen, und den Feuerwehrleuten helfen, bessere Vorhersagen über brandbedingte Wetteränderungen zu treffen, die den Verlauf der Federn am nächsten Tag bestimmen können.

„Wir wollen einige der chaotischen Elemente herausnehmen“, sagte Fahey. „Wenn man in den Westen hinausgeht, bleibt einem die Natur und das Chaos, was morgen wo brennen wird.“

Nachdruck aus Climatewire mit Genehmigung von E&E News. E&E berichtet täglich über die wichtigsten Energie- und Umweltnachrichten unter www.eenews.net.

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tekk.tv

Lange Zeit war Paul Florian in der TV-Branche tätig. Schon immer gab es eine Schublade voller Handys (und später Smartphones) in seiner Wohnung. Als Online-Redakteur hat der Nerd in ihm diese Schublade nun für Tekk geöffnet.

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