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Verbesserte saisonale Vorhersage als Unterstützung im Kampf gegen Waldbrände

Ob in einer natürlichen Vegetation ein Brand ausbricht, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen menschliche Aktivitäten, die Ansammlung entflammbarer Materialien, wie Gras, Blätter und Zweige sowie klimatische Schwankungen. Untersuchungen zeigen, dass Klimaveränderungen, die zu wärmeren, trockeneren Bedingungen führen, ein erhöhtes Waldbrandrisiko mit sich bringen.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen
Sicherheit

Das Klima auf der Erde unterliegt natürlichen Schwankungen, die in saisonalen bis dekadischen zeitlichen Größenordnungen auftreten, und im saisonalen Rahmen teilweise vorhergesagt werden können. Allerdings sind für die Prognose des saisonalen Klimas umfangreiche Fähigkeiten erforderlich und die Benachrichtigung der Allgemeinheit, die seinen Schwankungen ausgesetzt ist, stellt eine wesentliche gesellschaftliche und wirtschaftliche Herausforderung dar. Es gibt also ein breites Aufgabenspektrum bei der Gestaltung eines präzisen, auf saisonaler Basis arbeitenden Vorhersagesystems für Waldbrände. Das Team des EU-finanzierten Projekts SPFireSD entwickelte und beurteilte Möglichkeiten zur saisonalen Brandprognose. Dazu setzte es verschiedene sich ergänzende und innovative Methoden ein und konzentrierte sich auf Europa, das Amazonasbecken sowie Indonesien. Diese Forschungsarbeit wurde im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen gefördert.

Genauere Vorhersagen

Das Europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) setzt sein globales System für die Brandvorhersage namens Global ECMWF Fire Forecast (GEFF) ein, um Vorhersagen zur Brandgefahr zu erstellen, die jeweils die kommenden zehn Tage abdecken. Diese werden durch das Globale Waldbrandinformationssystem sowie das Europäische Waldbrandinformationssystem genutzt und sind über den Copernicus-Katastrophen- und Krisenmanagementdienst abrufbar. Copernicus, also das Erdbeobachtungsprogramm der EU, wird von der Europäischen Kommission in Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation, EU-Mitgliedsstaaten sowie EU-Behörden koordiniert und verwaltet. „SPFireSD konnte dieses System verbessern. Nun ist es möglich, saisonale Prognosen zur Waldbrandgefahr zu erstellen, wobei die operationellen saisonalen Prognosen des Copernicus-Dienstes zur Überwachung des Klimawandels zum Einsatz kommen“, erläutert der leitende Forscher Etienne Tourigny, der am Barcelona Supercomputing Centre arbeitet.

Nicht nur für Europa

Das nun entwickelte System zur saisonalen Prognose der Waldbrandgefahr stellt Nutzern in Spanien, Portugal und Kalifornien Vorhersagen zur Brandgefahr zur Verfügung, die bis zu einem Monat in die Zukunft reichen. Diese Regionen waren in den vergangenen Jahren besonders stark von Waldbränden betroffen. „Derzeit wird außerdem ausgewertet, welchen Mehrwert dieses System für tropische Regionen mit sich bringen würde. Dort kann das Waldbrandrisiko laut vorhandener wissenschaftlicher Literatur für längere Zeiträume vorhergesagt werden“, erklärt Tourigny. Darüber hinaus leistete SPFireSD einen Beitrag bei der Erarbeitung einer internetunabhängigen Land/Vegetations-Version des Klimamodells von EC-Earth, das es Forschenden ermöglicht, das Modell für Land und Vegetation in kürzerer Zeit und unter Beanspruchung geringerer Rechenressourcen zu entwickeln und zu erproben. „Diese Forschungsarbeit wird genutzt, um die Expertise der Arbeitsgruppe für Klimaprognosen des Barcelona Supercomputing Centre bezüglich kurzfristiger Vorhersagen von Waldbränden und Kohlenstoffkreislauf zu erweitern“, merkt Tourigny an.

Künftiger Nutzen

Nachfolgeprojekte werden die Leistungsfähigkeit des Modells für Vegetation und Brände evaluieren, dazu soll eine Erprobung mit saisonalen bis dekadischen Prognosen von EC-Earth stattfinden. Dies wird es Forschenden erlauben, zu bestimmen, in welchem Maße eine anfängliche Vorhersage eines Klimazustandes, die so nah wie möglich an den Beobachtungsdaten liegt, im Vergleich zum Einsatz eines zufällig ausgewählten, aber dennoch realistischen Klimazustands der jüngeren Vergangenheit, die Prognose zur Brandgefahr verbessert. Künftige Projekte, an denen die Arbeitsgruppe für Klimaprognosen teilnimmt, insbesondere das über Horizont 2020 geförderte Projekt 4C (Climate-Carbon Interactions in the Current Century) sollen sich auf diese Arbeit stützen. Die SPFireSD-Initiative wird dabei helfen, den Weg für eine saisonale Vorhersage zur Brandgefahr zu ebnen, die sich näher an der Realität befindet, als jene, die derzeit für Europa zur Verfügung steht. „Behörden für Katastrophenschutz und Forstwirtschaft werden davon profitieren, denn sie können die saisonalen Prognosen zur Brandgefahr für ihre mittelfristige Planung nutzen anstatt von historischen Daten oder einfachen Vorhersagen über Temperatur und Niederschlag abhängig zu sein“, schließt Tourigny.

Schlüsselbegriffe

SPFireSD, saisonale Vorhersage, Brand, Copernicus, Europäisches Waldbrandinformationssystem, Klimawandel

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