Rauch der Feuerwolken aus Bordeaux in großer Höhe über Leipzig

Forschende des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (TROPOS) wiesen südeuropäischen Waldbrand-Rauch über Deutschland nach. In 10 bis 11 Kilometern Höhe beobachteten sie Ende Juli 2026 ungewöhnlich hohe Rauchschichten über Leipzig. Rückwärtstrajektorien bestätigen die Herkunft der Luftmassen. Diese passierten rund 15 Stunden zuvor das Brandgebiet bei Bordeaux. Dies belegt eine hochreichende Pyrokonvektion. Ein SMC-Dossier liefert begleitendes Hintergrundwissen zu Ausbreitung, Klima und Gesundheit.

Analytische Methoden der Aerosolforschung

Aerosolpartikel beeinflussen die Energiebilanz der Erde durch Streuung und Absorption von Sonnenstrahlung. Zudem wirken sie als Wolkenkondensationskerne oder Eiskeime. TROPOS, Universität Leipzig und DBFZ untersuchen diese Effekte im Leibniz-WissenschaftsCampus „BioSmoke“. Sie nutzen Atmosphären-Modellierung, Laborexperimente und Boden-Lidar-Systeme. Seit 2022 trennen Fluoreszenzmessungen biogene Rauchpartikel präzise von vulkanischen Emissionen.

„Der zeitliche Verlauf der gemessenen Fluoreszenzrückstreuung identifiziert Rauchschichten in 3 bis 7 und 10 bis 11 Kilometern Höhe. Rückwärtstrajektorien für den Startzeitpunkt am 28. Juli um 23:00 MESZ über Leipzig zeigen, dass die Luftmassen, in denen diese Rauchschichten detektiert wurden, ca. 15 Stunden zuvor über dem Waldbrandgebiet bei Bordeaux und ca. 24 Stunden zuvor in der Nähe von Bränden im mittleren Teil Spaniens waren. Somit liegt nahe, dass die mit dem Lidar gemessenen Rauchpartikel von diesen Bränden in Frankreich und/oder Spanien stammen“, berichte Benedikt Gast. Die Detektion in 10 bis 11 Kilometern Höhe nahe der Tropopause ist für europäische Brände außergewöhnlich. Dies deutet auf starke Pyrokonvektion hin.

„Inwieweit der über Leipzig gemessene Rauch allerdings einem einzigen Pyrocumulonimbus-Ereignis zugeordnet werden kann, muss noch geklärt werden. Während der Waldbrände bei Bordeaux wurde am Nachmittag des 25. Juli tatsächlich eine konvektive Wolke beobachtet, die durchaus als PyroCb eingestuft werden kann – ein in Mitteleuropa mindestens sehr seltenes Ereignis. Sie entstand allerdings im Kontext einer synoptisch-skaligen Front, sodass im unmittelbaren Umfeld des PyroCb auch konventionell ausgelöste hochreichende Konvektion auftrat. Auch dadurch ist beispielsweise ein vertikaler Rauchtransport möglich“, ordnet Jason Müller ein.

Höhenabhängige Dynamik und globale Klimawirkung

Feuergewitter transportieren Rauchpartikel schnell wie ein Fahrstuhl in die obere Troposphäre. Rauch unterhalb von 10 Kilometern wird durch Niederschlag meist schnell ausgewaschen. Partikel oberhalb dieser Grenze verbleiben hingegen lange in der Stratosphäre. Sie verteilen sich über die gesamte Hemisphäre.

„Je nach Zusammensetzung, chemischer Alterung und ihrer Wechselwirkung mit Wolken können die Partikel einfallende Sonnenstrahlung abschwächen oder verstärken. Diese Zusammenhänge sind noch nicht ausreichend erforscht, stellen die Klimaforschung jedoch vor große Herausforderungen. Sie sind insbesondere im Hinblick auf zu erwartende immer stärkere Waldbrände in einem sich erwärmenden Klima von großer Bedeutung“, fasst Prof. Ina Tegen zusammen.

„Extreme Waldbrände mit Pyrocumulonimbus-Wolken stellen vor allem die Aerosol-Klimaforschung vor neue Herausforderungen. Sie können Rauchpartikel und Spurengase bis in die obere Troposphäre oder untere Stratosphäre transportieren, wo sie Strahlungsprozesse und die Bildung von Eiswolken beeinflussen können. Diese Prozesse sind noch unzureichend verstanden und werden in globalen Aerosol-Klimamodellen bislang nur eingeschränkt repräsentiert“, erklärte Dr. Bernd Heinold.

Chemische Alterung und komplexe Strahlungseffekte

Neben dem Transport unterliegen die Emissionen chemischen Reaktionen und physikalischen Transformationsprozessen. „Ein wichtiger Aspekt ist auch, wie Waldbrandaerosole sich nach der Emission verändern. Denn in unserer Atmosphäre findet neben dem Transport auch eine Vielzahl von chemischen Reaktionen und physikalischen Prozessen statt – die Emissionen ‚altern‘ sozusagen. Wie sich dabei die Toxizität und der Einfluss auf Wetter und Klima verändern, ist ein hochaktuelles Forschungsthema, bei dem noch viele Fragen offen sind und an dem wir am TROPOS als Teil des Leibniz-WissenschaftsCampus BioSmoke forschen“, unterstrich Dr. Yarê Baker.

Rauchpartikel reduzieren durch Streuung die bodennahe Temperatur. Gleichzeitig fangen geförderte Eiswolken langwellige Wärmestrahlung ab. Absorbiertes Sonnenlicht durch Ruß erwärmt zudem die Atmosphäre.

„Waldbrandaerosol hat vielfältige Auswirkungen auf Wetter und Klima. Rauchpartikel streuen und absorbieren die einfallende Sonnenstrahlung, was je nach Dicke der Rauchschicht die bodennahe Temperatur um einige Grad verringern kann. Zudem dienen Rußpartikel als sogenannte Wolkenkeime und können insbesondere die Bildung von hohen, dünnen Eiswolken fördern. Diese mindern die Sonneneinstrahlung am Boden zusätzlich, allerdings halten sie auch die langwellige Abstrahlung von der Erde zurück und wirken mutmaßlich erwärmend auf das Klima. Gleichzeitig erwärmt der bei der Verbrennung entstehende Ruß durch Absorption der Sonnenstrahlung die Atmosphäre. Diese Erwärmung kommt zur erwärmenden Wirkung der Treibhausgasemissionen der Feuer noch zusätzlich hinzu. Somit sind die Emissionen von Waldbränden langfristig eher mit einer weiteren Zunahme der Erderwärmung verbunden“, berichtet Dr. Robert Wagner.

Schon geringe Partikelmengen in der sauberen oberen Troposphäre beeinflussen das Klima deutlich. Die Forschung diskutiert Waldbrandrauch daher zunehmend als Beschleuniger der Erderwärmung.

Quelle

Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V. (07/2026)