Eine Brandform von Blitzen kann unter dem Klimawandel auftreten

Eine Form von Blitzen mit einem Händchen für das Entfachen von Waldbränden kann unter dem Klimawandel explodieren.

Eine Analyse von Satellitendaten deutet darauf hin, dass „heiße Blitze“ – Einschläge, die elektrische Ladung über einen längeren Zeitraum kanalisieren – eher Landschaften in Brand setzen als kurzlebige Blitze, berichten Forscher am 10. Februar Naturkommunikation. Jedes 1 Grad Celsius Erwärmung könnte eine 10-prozentige Zunahme der brandgefährlichsten dieser prometheischen Blitze auslösen und ihre Blitzrate bis 2090 auf etwa viermal pro Sekunde steigern – gegenüber fast dreimal pro Sekunde im Jahr 2011.

Das ist gefährlich, warnt der Physiker Francisco Javier Pérez-Invernón vom Institut für Astrophysik von Andalusien im spanischen Granada. „Das Risiko von durch Blitze ausgelösten Waldbränden wird größer.“

Von allen Naturgewalten löst der Blitz die meisten Flammen aus. Blitze, die bei minimalem oder gar keinem Regen auftreffen – bekannt als trockene Blitze – sind besonders effektive Feuerstarter. Diese Blitze haben einige der zerstörerischsten Waldbrände der letzten Jahre ausgelöst, wie die Brände im Jahr 2020 in Kalifornien (SN: 21.12.20).

Aber mehr als nur trockene Umstände können die Fähigkeit einer Explosion beeinflussen, Flammen zu entfachen. Feldbeobachtungen und Laborexperimente haben gezeigt, dass die beständigste Form heißer Blitze – „Blitze mit langem Dauerstrom“ – besonders brennbar sein könnten. Diese Schläge kanalisieren den Strom für mehr als 40 Millisekunden. Einige dauern länger als eine Drittelsekunde – die typische Dauer eines menschlichen Augenzwinkerns.

„Diese Art von Blitzen kann eine riesige Menge an elektrischer Entladung von Wolken auf den Boden oder in die Vegetation transportieren“, sagt Pérez-Invernón. Das Gespür heißer Blitze für Feuer ist analog zum Anzünden einer Kerze; Je länger ein Docht oder eine Pflanze Brandenergie ausgesetzt ist, desto leichter entzündet sie sich.

Frühere Untersuchungen haben vorgeschlagen, dass Blitze unter dem Klimawandel auftreten können (SN: 13.11.14). Es ist jedoch weniger klar, wie sich heiße Blitze – und ihre Fähigkeit, Waldbrände auszulösen – entwickeln könnten.

Pérez-Invernón und seine Kollegen untersuchten die Beziehung zwischen heißen Blitzen und Waldbränden in den USA, indem sie von einem Wettersatelliten gesammelte Blitzdaten und Waldbranddaten von 1992 bis 2018 verwendeten.

Lange andauernde Blitze könnten bis zu 90 Prozent der rund 5.600 in der Analyse erfassten Flammen ausgelöst haben, stellte das Team fest. Da weniger als 10 Prozent aller Blitzeinschläge während des Sommers im Westen der Vereinigten Staaten einen langen Dauerstrom haben, ließ die relativ hohe Anzahl von Zündungen die Forscher schlussfolgern, dass heiße Blitze eher zu Funkenbildung neigen als typische Blitze.

Die Forscher untersuchten auch die Auswirkungen des Klimawandels. Sie führten Computersimulationen der globalen Blitzaktivität von 2009 bis 2011 und von 2090 bis 2095 durch, unter einem Zukunftsszenario, in dem die jährlichen Treibhausgasemissionen 2080 ihren Höhepunkt erreichen und dann zurückgehen.

Das Team stellte fest, dass der Klimawandel in der späteren Zeit den Aufwind in Gewittern verstärken kann, was dazu führt, dass die Häufigkeit heißer Blitze weltweit auf etwa 4 Schläge pro Sekunde ansteigt – ein Anstieg von etwa 40 Prozent gegenüber 2011 -Bodenangriffe könnten auf fast 8 Blitze pro Sekunde ansteigen, was einer Steigerung von 28 Prozent entspricht.

Nach Berücksichtigung von Änderungen bei Niederschlag, Luftfeuchtigkeit und Temperatur prognostizierten die Forscher, dass das Waldbrandrisiko in Südostasien, Südamerika, Afrika und Australien erheblich zunehmen wird, und das Risiko in Nordamerika und Europa am dramatischsten zunehmen wird. Das Risiko kann jedoch in vielen Polarregionen abnehmen, in denen der Niederschlag voraussichtlich zunehmen wird, während die Blitzschlagraten konstant bleiben.

Es ist wertvoll zu zeigen, dass sich Risiken an verschiedenen Orten unterschiedlich entwickeln können, sagt der Erdsystemwissenschaftler Yang Chen von der University of California, Irvine, der nicht an der Studie beteiligt war. Aber, bemerkt er, die Analyse verwendet spärliche Daten aus Polarregionen, also gibt es viel Unsicherheit. Die Nutzung zusätzlicher Daten von bodengestützten Blitzdetektoren und anderen Datenquellen könnte hilfreich sein, sagt er. “Das [region is] wichtig, weil aus dem Permafrost viel Kohlenstoff freigesetzt werden kann.“

Pérez-Invernón stimmt zu, dass mehr Daten dazu beitragen werden, die Prognosen der Raten von durch Blitze verursachten Waldbränden zu verbessern, nicht nur in den Polarregionen, sondern auch in Afrika, wo Flammen häufig sind, aber Brandberichte fehlen.