„Tag der Tropenwälder“: Dürre, Hitze, Rauch – Forschende im Projekt ATTO analysieren Auswirkungen und Folgen der Jahrhundertdürre 2023 im Amazonas

Doch das war nur der Anfang. Hornas Kollegin Hella van Asperen, die für die Messungen von Treibhausgasen zuständig ist, berichtet, wie sie am Morgen des 13. Oktober 2023 zeitiger als sonst erwachte: „In meiner Hängematte im Camp stieg mir ein strenger Geruch in die Nase. Die Luft in unserem Camp war sichtbar vom Rauch getrübt." Die Atmosphären-Chemikerin erzählt weiter, wie sie an diesem Morgen kurz vor der Rückreise nach Manaus, noch ein paar letzte Messungen erledigte. „Ich bemerkte, dass die Konzentrationen von Kohlenstoffmonoxid, eine Verbindung, die unter anderem bei Bränden entsteht, an diesem Morgen 3000 ppb erreicht hatte. Solche Werte hatte ich hier noch nie gesehen! Das ist mehr als zehnmal so viel wie sonst und eher vergleichbar mit Werten, die man unmittelbar hinter einem LKW im Großstadtdschungel messen kann." Auf der Bootsfahrt Richtung Manaus war der Rauch immer noch so dicht, dass sich die Forschenden T-Shirts und Tücher vor das Gesicht ziehen mussten. „Trotzdem konnten wir die einsetzenden Kopfschmerzen nicht verhindern," so van Asperens Resümee.

Auch Sebastian Brill vom Max-Planck-Institut für Chemie war 2023 zu dieser Zeit an der Forschungsstation ATTO. Er beschäftigt sich mit Aerosolen, kleinen Schwebteilchen in der Luft. Dabei fokussiert er sich normalerweise auf biologische Aerosole, zum Beispiel auf die Sporen von Pilzen. Nicht so im Oktober und November 2023. „Es ist normal, dass wir in der Trockenzeit neben den biologischen Aerosolen auch eine Menge Rußteilchen in der Luft an ATTO finden," erklärt der Biologe. Durch die menschengemachten Feuer wird viel rußhaltiger Rauch freigesetzt, welcher von den Winden dann zu ATTO transportiert wird. „Aber solche Konzentrationen haben wir hier noch nie beobachtet," so Brill. „Unser Partikelfilter war komplett schwarz, und die Rußkonzentrationen waren um ein Vielfaches höher, wie wir sie in den Jahren zuvor gemessen hatten." Doch das ist auch kaum noch verwunderlich, denn im Einzugsgebiet von ATTO, vor allem in der Region Tapajós, brannte es im letzten Jahr auch in relativ unberührtem Regenwald heftig.

Und selbst vom Messturm aus konnten die Forschenden Rauchfahnen in unmittelbarer Nähe aufsteigen sehen. „Das ist verrückt, denn wir sind hier mitten im Dschungel. Es gibt keine Straßen, und winzige Siedlungen nur direkt am Fluss. Rodungsbrände gibt es hier in diesem geschützten Reservat nicht. Schon kleinste Feuer haben also ausgereicht, um den sonst schwer entzündlichen Regenwald in Brand zu setzen." Das bestätigt auch Cybelli Barbosa von der Universität Graz. Die brasilianische Ökologin lebt seit vielen Jahren in Manaus und verbringt viel Zeit an ATTO. „Trockenzeit, das heißt normalerweise nur, dass es weniger regnet. Den für die Tropen typischen Schauer am Nachmittag, den gibt es trotzdem fast jeden Tag. Außer letztes Jahr. Da regnete es im Regenwald sechs Wochen lang fast überhaupt nicht."

Ursachen für extreme Dürre im Amazonas
Mitverantwortlich für diese außerordentliche Dürre war das Klima-Phänomen El Niño. Etwa alle fünf bis sieben Jahre kehren sich die Ozeanströmungen im Pazifik um und wirbeln das Wetter in weiten Teilen der Welt durcheinander. Im Amazonasbecken geht ein El Niño stets mit Dürren einher, so zuletzt 2015/16. Doch 2023 erreichte das Extremwetterereignis außergewöhnliche Ausmaße. Denn nicht allein El Niño sorgte für Trockenheit. Die globale Erwärmung durch den Klimawandel und die Zerstörung des Regenwaldes hatte einen entscheidenden Anteil an dieser extremen Dürre. Zu diesem Ergebnis kamen unter anderem auch die Forschenden der World Weather Attribution.

Erste Analysen des Physikers Santiago Botía vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie zeigen, dass das Ökosystem im Umfeld von ATTO trotz der schweren Dürre und großen Hitze weiterhin mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre speichert als es freigesetzt hat. „Die Kohlenstoffsenke Regelwald hat hier also noch funktioniert," fasst Botía die Ergebnisse vorsichtig optimistisch zusammen. Doch es gibt ein „Aber". „Betrachtet man aber das gesamte Amazonasgebiet, und bezieht die Feuer mit ein, die große Mengen Kohlenstoff freisetzen, sieht die Lage anders aus. Statt Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu speichern, wurde der Amazonas zu einer Quelle für Kohlenstoff."

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des ATTO-Projekts analysieren derzeit unter Hochdruck alle 2023 gesammelten Daten im Detail. Sie wollen diese mit „normalen Jahren", aber auch mit dem letzten El Niño 2015 vergleichen.

Folgende Fragen stehen dabei im Mittelpunkt: Hat das Ökosystem massive Schäden durch die extremen klimatischen Bedingungen davongetragen? Und falls ja, kann es sich davon erholen? Und wie lange wird das dauern? Die vielleicht wichtigste Frage ist, ob der Amazonas-Regenwald auch in Zukunft seine Funktion als Kohlenstoffsenke erfüllen kann oder ob Abholzung und der zunehmende Klimawandel dazu führen werden, dass er diese Fähigkeit verliert. In der vom BMBF mitgeförderten ATTO-Forschungsinfrastruktur werden entscheidende Daten zu diesen Fragen erhoben und ausgewertet.

Keine guten Prognosen für 2024
Aktuell können die Forschenden des ATTO-Projekts diese Fragen noch nicht abschließend beantworten. Aber insgesamt sieht es nicht gut aus. Die Dürre setzte sich bis ins Jahr 2024 fort, die Regenzeit setzte erst spät ein und die Niederschläge reichten nicht aus, um die Flüsse und Böden wieder aufzufüllen. Der Pegel des Rio Negro liegt Ende August bereits 2,6 Meter unter dem Niveau von 2023 und sinkt rasch weiter. Die Schifffahrt warnt bereits vor ähnlichen oder noch schlimmeren Niedrigwasserpegeln als im vergangenen Jahr. Obwohl es noch früh in der Trockenzeit ist, haben die Brände bereits begonnen. Die Messgeräte an ATTO registrieren bereits jetzt hohe Kohlendioxid (CO₂)- und Feinstaubwerte, während in Manaus die Luftqualität auf einem gesundheitsschädlichen Niveau liegt.