Boreale Waldbrände und Luftqualität. Stephan Matthiesen, Universität Edinburgh

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Cornelius Böhler
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1 Boreale Waldbrände und Luftqualität, Universität Edinburgh 1

2 Aktuell in den Medien Zeit.de, 1. Juli 2013 Spiegel Online, 25. Juni

3 Waldbrände letzte Woche MODIS Fire Counts, 3

4 Waldbrände Spätsommer MODIS Fire Counts, 4

5 Exkurs: Indonesien 5

6 Brandrodung in Indonesien für Palmölplantagen Foto: Greenpeace 6

7 Waldbrände Spätsommer MODIS Fire Counts, 7

8 Große Ausräucherung

9 19. März Edmonton, Alberta 19. August Aug. 11: Aug. 12: Aug. 14: Aug. 15:01 Quelle: Canadian Smoke Newsletter, spring/summer

10 Große Ausräucherung 2010 : Feinstaub in Saskatchewan Grenzwert 10

11 Weiträumiger Transport? Wie verändern sich der Rauch chemisch im Laufe der Zeit? Wird die Luftqualität in Europa von den kanadischen Waldbränden beeinflusst? 11

12 BORTAS Quantifizierung der Auswirkungen BORealer Waldbrände auf Troposphärische Oxidantien über dem Atlantik mit Flugzeug und Satelliten

13 BortaS

14 Prof. Paul Palmer BORTAS-Projektleiter (Principal Investigator)

15 FAAM BAe146 Forschungsflugzeug 15

16 16

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19 19

20 An Bord 20

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22 22

23 Flugbegleiterin 23

24 Unterstützung am Boden 24

25 Messungen auf dem Dach der Universität von Halifax 25

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27 Feuer zwischen 12. Juli und 4. August Palmer et al. (2013) 27

28 Forschungsflüge Halifax Palmer et al. (2013) 28

29 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 29

30 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 30

31 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 31

32 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 32

33 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 33

34 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 34

35 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 35

36 Foto: David Simpson, DFL Flight Coordinator 36

37 gemessene Kohlenwasserstoffe (hier als Beispiel Azetylen) Lewis et al. (2012) 37

38 Abschätzung der globalen Bedeutung: Benzol Biomasse (Waldbrände) Menschen (Industrie) Jahresdurchschnitt Maximum Lewis et al. (2012) 38

Globale Abschätzung Kohlenwasserstoffe aus Bränden linke Spalte: Jahresdurchschnitt der Prozentanteile rechte Spalte: Maximale Prozentanteile Gezeigt ist der

39 Globale Abschätzung Kohlenwasserstoffe aus Bränden linke Spalte: Jahresdurchschnitt der Prozentanteile rechte Spalte: Maximale Prozentanteile Gezeigt ist der Anteil (in %) der Konzentration des jeweiligen Stoffes, der aus Wald-/ Buschbränden stammt. Dies ist eine Grobabschätzung anhand unserer Messungen. Lewis et al. (2012) 39

40 Peroxyacetylnitritat (PAN) reizt die Augen (beißender Rauch!) Zerfall ist temperaturabhängig am Boden: einige Stunden obere Troposphäre: Transport über km Reservoir für Ozon CH3CO O2NO2 40

41 Ozon aus Waldbränden Volatile organic compounds (flüchtige org. Verb.) Parrington et al. (2013) 41

42 Ozon-Produktion im Rauch Verhältnis Ozon zu Kohlenmonoxid Photochemisches Alter des Rauchs / Tage Parrington et al. (2013) 42

43 Ozon aus Waldbränden Hinweise auf Ozonproduktion noch nach mehreren Tagen Potenzielle Einflüsse auch km von Waldbrandregionen entfernt Zum Vergleich: Anthropogene Emissionen in Nordamerika beeinflussen Europa deutlich! 20% der Überschreitungen der Ozongrenzwerte in Europa wären ohne Emissionen in Nordamerika nicht eingetreten (Li et al. 2002) 43

44 44

45 Aktuell: Waldbrand Labrador Sa, , 17:00 UTC 45

46 Aktuell: Waldbrand Labrador So, , 05:00 UTC 46

47 Aktuell: Waldbrand Labrador So, , 17:00 UTC 47

48 Aktuell: Waldbrand Labrador Mo, , 05:00 UTC 48

49 Aktuell: Waldbrand Labrador Mo, , 17:00 UTC 49

50 Aktuell: Waldbrand Labrador Di, , 05:00 UTC 50

51 Aktuell: Waldbrand Labrador Di, , 17:00 UTC 51

52 Aktuell: Waldbrand Labrador Mi, , 05:00 UTC 52

53 Aktuell: Waldbrand Labrador Mi, , 17:00 UTC Mehr Infos: 53

54 Boreale Waldbrände: Vergangenheit und Zukunft Wie häufig waren boreale Waldbrände in der Vergangenheit? Wie werden sich, angesichts des Klimawandels, Waldbrände in Zukunft verändern? 54

55 Vergangenheit: Holzkohle in Seesedimenten Gesamtmenge an Kohle gibt verbrannte Biomasse wieder Spitzen in der Kohleverteilung zeigen örtliche Feuer, d.h. die regionale Feuerhäufigkeit Ali et al. (2012), PNAS 55

56 Vergangenheit: Holzkohle in Seesedimenten Ali et al. (2012), PNAS 56

57 Vergangenheit Konzeptionelles Modell verbrennende Biomasse Feuerhäufigkeit Jahresniederschläge Sonnenstrahlung im Sommer Länge der Feuersaison 57

58 Boreale Waldbrände in der Zukunft Zunahme an Waldbränden in Kanada seit 1970 (Beginn der Überwachung durch Satelliten) Modelle zeigen übereinstimmend Zunahme von Waldbränden in Zukunft in Kanada um 30% bis 2030 um bis zu 150% bis 2100 Gillett et al. (2004); Wotton et al. (2010) 58

59 Zusammenfassung Waldbrände weltweit Tropen: eher Brandrodung (Palmöl!!) boreale Klimazone: natürliche Entstehung Boreale Waldbrände Riesige Flächen jährlich Rauch beeinflusst gesamte Nordhalbkugel Luftqualität Feinstaub Ozon viel anderes (Kohlenwasserstoffe, PAN,...) Vergangenheit und Zukunft Vergangenheit: Noch große Unsicherheiten Zukunft: Zunahme 59

60 Literaturquellen Alle Bortas-Artikel sind frei verfügbar im Sonderband der Zeitschrift Atmospheric Chemistry and Physics Diskussionspapiere: Endversion: Palmer et al (2013): Parrington et al. (2013): Lewis et al (2012): Andere zitierte Quellen: Ali et al. (2012): PNAS, Gillett et al. (2004): GRL, Li et al. (2002): JGR, Wotton et al (2010): Int. J. Wildland Fire, 60

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