Brände im Amazonasgebiet im Jahr 2024 könnten bis zu dreimal mehr Kohlenstoff freigesetzt haben als frühere Schätzungen nahelegten

Brände im Amazonasgebiet im Jahr 2024 könnten bis zu dreimal mehr Kohlenstoff freigesetzt haben als bisher geschätzt

Die Brände, die 2024 den Amazonas und den Cerrado erfassten, könnten deutlich mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt haben, als frühere Schätzungen zeigten, wie eine neue, von der Europäischen Weltraumorganisation finanzierte Studie nahelegt. Den am 25. März 2026 veröffentlichten Ergebnissen zufolge könnten die tatsächlichen Emissionen im Zusammenhang mit dieser Brandsaison zwischen 1,5- und dreimal höher gewesen sein als frühere Berechnungen. Es handelt sich um ein Ergebnis, das nicht nur den Blick auf das Ausmaß der ökologischen Katastrophe des vergangenen Jahres in Südamerika verändert, sondern auch ernste Fragen dazu aufwirft, wie verlässlich die aktuellen globalen Modelle sind, die Kohlenstoffflüsse, Klimaszenarien und die Emissionslast großer Brandsaisons berechnen.

Die Untersuchung bezieht sich auf Brände, die im Laufe des Jahres 2024 gewaltige Flächen des Amazonas-Regenwaldes und des Cerrado betrafen, eines Savannen- und Waldmosaiks, das etwa ein Fünftel des brasilianischen Staatsgebiets bedeckt und sich auch in Richtung Bolivien und Paraguay erstreckt. Die Europäische Weltraumorganisation gibt an, dass es sich um die intensivste Brandaktivität in dieser Zone in den letzten zwanzig Jahren handelte, während zusätzliche wissenschaftliche Arbeiten, die nach der Brandsaison veröffentlicht wurden, davor warnen, dass 2024 im weiteren Amazonasraum einen Höhepunkt der Waldstörungen brachte, begleitet von einem starken Anstieg der durch Feuer verursachten Walddegradation. Damit wurde zusätzlich bestätigt, dass die Saison des vergangenen Jahres nicht nur ein weiteres schlechtes Jahr war, sondern ein Ereignis, das sich in seinem Ausmaß selbst im Vergleich zu den bereits schweren Episoden früherer Jahrzehnte abhebt.

Warum die neue Studie wichtig ist

Bisherige Schätzungen der Emissionen aus Bränden stützten sich in der Regel auf klassische Indikatoren wie verbrannte Fläche und die sogenannte Strahlungsleistung des Feuers, also die Energiemenge, die ein Feuer freisetzt und die Satelliten erfassen können. Solche Modelle sind für die schnelle Überwachung von Brandereignissen nützlich, aber die neue Studie zeigt, dass sie im Amazonasumfeld einen wichtigen Teil des tatsächlichen Problems übersehen können. Besonders wichtig ist das, was in kurzen und intensiven Flammen nicht leicht sichtbar ist: das lang anhaltende Schwelen von holzigem Material, Totholz und Vegetationsresten, das auch dann noch große Mengen an Gasen und Schadstoffen erzeugen kann, wenn die sichtbarsten Flammen bereits nachgelassen haben.

Die in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichte Arbeit wurde von der Technischen Universität Dresden in Zusammenarbeit mit dem Königlich Niederländischen Meteorologischen Institut, bekannt als KNMI, sowie dem Unternehmen BeZero Carbon geleitet. Die Forschenden konzentrierten sich auf die Brandsaison im August und September 2024 und wandten für die Analyse künstliche Intelligenz auf Satellitenbeobachtungen von Kohlenmonoxid an. Dieses Gas wird in diesem Fall als indirekter Indikator zur Schätzung von Kohlendioxidemissionen verwendet, weil es aus dem Weltraum genauer zu verfolgen ist als CO2 selbst. Wenn solche Satellitendaten mit Brandmodellen kombiniert werden, ergibt sich ein detaillierteres Bild davon, was tatsächlich in den Rauchwolken über dem zentralen Teil Südamerikas geschah.

Nach der Erläuterung des Hauptautors Jos de Laat vom KNMI umfasste die Studie ein Gebiet von etwa vier Millionen Quadratkilometern, wobei die heftigsten Brände und die höchsten Schadstoffkonzentrationen entlang der Grenze zwischen Brasilien und Bolivien verzeichnet wurden. Gerade dort stimmten Satellitenbeobachtungen und modellierte Werte nicht so überein, wie es zu erwarten gewesen wäre. Die Wissenschaftler kamen daher zu dem Schluss, dass es „Lücken” in den derzeitigen Methoden gibt, also dass einige Emissionsquellen mit den bestehenden Ansätzen offensichtlich nicht gut genug erfasst werden. Mit anderen Worten: Das Problem besteht nicht nur darin, dass eine große Fläche verbrannt ist, sondern auch in der Art des Brennmaterials, der Weise des Verbrennens und der Dauer des Verbrennungsprozesses.

Schwelen als verborgene Quelle großer Emissionen

Eine der wichtigsten Schlussfolgerungen der Studie ist, dass lang anhaltendes Schwelen eine viel größere Rolle spielt als bisher angenommen. Wenn Feuer Gras oder niedrigere Vegetation erfasst, ist die Verbrennung in der Regel schneller und sichtbarer. Doch in tropischen Wald- und Übergangsökosystemen kann ein großer Teil der Emissionen entstehen, wenn Stämme, Äste und andere holzige Rückstände lange brennen. Eine solche Verbrennung muss keine spektakulären Flammenzungen erzeugen, die leicht als besonders starkes Feuer registriert würden, kann aber dennoch über lange Zeit große Mengen an Kohlenmonoxid, Partikeln und anderen Verbindungen freisetzen, die mit Luftverschlechterung und Klimaeffekten verbunden sind.

Das ist eine wichtige Botschaft sowohl für die Klimatologie als auch für die öffentliche Politik. Globale Kohlenstoffbilanzen, nationale Strategien zur Emissionsminderung und internationale Klimamodelle hängen davon ab, dass möglichst genau bekannt ist, wie viele Treibhausgase aus Wäldern, Mooren, Savannen und anderen von Bränden betroffenen Ökosystemen freigesetzt werden. Wenn die Emissionen aus einem der wichtigsten Waldsysteme der Welt systematisch unterschätzt werden, dann ist es möglich, dass auch ein Teil des größeren Bildes der globalen Kohlenstoffbilanz korrigiert werden muss. Das ist besonders wichtig in einem Moment, in dem sich die Klimapolitik auf sehr präzise Schätzungen von Kohlenstoffquellen und -senken stützt und in dem sich jeder größere Fehler auf die Schätzungen der künftigen Erwärmung auswirken kann.

Warum Kohlenmonoxid verfolgt wird und nicht nur Kohlendioxid

Auf den ersten Blick mag es ungewöhnlich erscheinen, dass sich eine ernsthafte Untersuchung von CO2-Emissionen auf Messungen von Kohlenmonoxid stützt. Der wissenschaftliche Grund ist jedoch ziemlich klar. Kohlendioxid ist das wichtigste mit menschlichem Handeln verbundene Treibhausgas, kommt aber bereits von Natur aus in hohen und relativ stabilen Konzentrationen in der Atmosphäre vor. Kleine Veränderungen im Zusammenhang mit einzelnen Brandepisoden lassen sich daher aus dem Weltraum schwerer vom Hintergrundbild trennen. Kohlenmonoxid hingegen kommt unter natürlichen Bedingungen in viel geringeren Konzentrationen vor und ist deutlich variabler, sodass Satelliten es leichter erkennen, wenn Brände seine Werte plötzlich ansteigen lassen.

Das bedeutet nicht, dass Kohlenmonoxid nur als technischer Indikator wichtig ist. Es handelt sich auch um ein giftiges Gas, das die Luftqualität ernsthaft beeinträchtigt, insbesondere wenn sich Rauch über besiedelten Gebieten hält oder große Entfernungen zurücklegt. In der Region entlang der Grenze zwischen Brasilien und Bolivien, auf die sich die Forschenden besonders konzentrierten, waren die Folgen für die Luftqualität schwerwiegend. Deshalb ist diese Studie nicht nur für Klimatologen und Emissionsmodellierer wichtig, sondern auch für die öffentliche Gesundheit, das Krisenmanagement und Frühwarnsysteme während großer Brandsaisons.

Die Rolle der Sentinel-Satelliten und der künstlichen Intelligenz

Im Zentrum der Studie stand der Satellit Sentinel-5P, die erste Copernicus-Mission, die der Überwachung der Atmosphäre gewidmet ist und im Oktober 2017 gestartet wurde. Sein Instrument Tropomi misst Spurengase und Aerosole, darunter Stickstoffdioxid, Ozon, Formaldehyd, Schwefeldioxid, Methan und Kohlenmonoxid. Die Europäische Weltraumorganisation betont, dass Sentinel-5P täglich eine globale Abdeckung liefert und dank seiner feinen räumlichen Auflösung und empfindlicheren Detektoren als frühere Instrumentengenerationen besonders gut für die Überwachung von Kohlenmonoxid geeignet ist.

Doch die Forschenden beließen es nicht bei einem einzigen Satelliten. In der Arbeit wurden auch Daten der Missionen Sentinel-2 und Sentinel-3 kombiniert, um sowohl die Schätzung als auch die Überprüfung der Emissionen zu verbessern. Eine solche Verknüpfung mehrerer Quellen ermöglicht ein besseres Verständnis verbrannter Flächen, der Vegetationseigenschaften, des Brennstoffzustands, der Feuchtigkeit in der Biomasse und der Dynamik des Feuers selbst. Künstliche Intelligenz wurde dabei nicht als Ersatz für physikalische Modelle eingesetzt, sondern als Werkzeug zur Beschleunigung sehr anspruchsvoller Berechnungen. Die Wissenschaftler geben an, dass gerade dies Vergleiche über mehrere Jahre und mehrere Regionen hinweg ermöglicht hat, was mit klassischen rechnergestützten Verfahren erheblich langsamer und schwieriger gewesen wäre.

Ein solcher Ansatz ist besonders wichtig, weil sich die moderne Brandüberwachung immer mehr von der einfachen Erfassung dessen, was bereits verbrannt ist, hin zum Verständnis dessen verlagert, warum die Verbrennung so intensiv war und welche tatsächlichen Folgen sie für die Atmosphäre hat. In diesem Sinne sind Satelliten nicht nur ein Werkzeug zur Erstellung beeindruckender Aufnahmen von Rauch aus dem Weltraum, sondern eine zentrale Datenquelle zur Überprüfung der Modelle, auf denen internationale Emissionsschätzungen beruhen. Wenn ein Satellit systematisch mehr Verschmutzung „sieht”, als die Modelle vorhersagen, ist das ein Warnsignal dafür, dass irgendwo in der Methodik ein wichtiger Teil des Prozesses fehlt.

Der breitere Kontext: Brände, Dürre und Abholzung

Brände im zentralen Südamerika sind kein neues Phänomen, aber ihre Zerstörungskraft nimmt zu, wenn lang anhaltende Dürre, hohe Temperaturen, Walddegradation und menschliche Aktivitäten wie Landrodung oder das Abbrennen von Vegetation zur Umnutzung von Flächen zusammentreffen. In den offiziellen Mitteilungen der brasilianischen Regierung in den Jahren 2024 und 2025 wurde wiederholt darauf hingewiesen, dass die Region von einer der schwersten Dürren der letzten Jahre betroffen war, während europäische und internationale Quellen warnten, dass Hitzewellen und Niederschlagsmangel die Entflammbarkeit der Landschaft zusätzlich erhöht hätten. Unter solchen Bedingungen werden selbst Ökosysteme, die normalerweise nicht zu häufigen Bränden neigen, anfälliger, insbesondere wenn sie zuvor bereits durch Holzeinschlag, Fragmentierung und Randeffekte geschwächt wurden.

Besonders wichtig ist das Verständnis, dass ein Rückgang der offiziell erfassten Abholzung nicht automatisch ein geringeres Brandrisiko auf kurze Sicht bedeutet. Brasilien gab im November 2024 bekannt, dass die offizielle Entwaldungsrate im Amazonasgebiet im Zeitraum von August 2023 bis Juli 2024 um mehr als 30 Prozent gesunken sei, während im Cerrado der erste Rückgang seit fünf Jahren verzeichnet wurde. Das ist ein politisch und ökologisch wichtiger Wandel. Dennoch zeigen wissenschaftliche Arbeiten, die das Jahr 2024 analysieren, dass Walddegradation und Verbrennung, insbesondere während der extremen Dürre, trotzdem ein Niveau erreichten, das tiefe Besorgnis auslöst. Mit anderen Worten: Weniger gefällte Bäume in der offiziellen Statistik heben nicht die Tatsache auf, dass eine riesige Waldfläche durch Feuer, Rauch und lang anhaltendes Schwelen beschädigt worden sein könnte.

Dieser Unterschied zwischen Entwaldung und Degradation entgeht der öffentlichen Debatte oft. Entwaldung bedeutet in der Regel einen vollständigeren Verlust der Walddecke, während Degradation teilweise Waldschäden, eine Verringerung der Biomasse, eine Beeinträchtigung der Struktur und eine größere Anfälligkeit für künftige Brände umfassen kann. Genau deshalb stellt das Jahr 2024 für den Amazonas eine besondere Warnung dar: Selbst wenn sich ein Teil der formellen Rodung verlangsamt, können extreme Dürre und Brände die Widerstandsfähigkeit des Waldsystems von innen heraus schwächen und es in einen Zustand drängen, in dem es sich schwerer erholt.

Folgen für Klimamodelle und künftige Politik

Die Erkenntnis, dass die Emissionen möglicherweise bis zu dreimal höher waren als frühere Schätzungen, könnte konkrete Folgen für mehrere Entscheidungsebenen haben. Erstens könnte sie zu Korrekturen in operativen Datenbanken führen, die Emissionen aus Bränden nahezu in Echtzeit verfolgen. Zweitens könnte sie wissenschaftliche Modelle beeinflussen, die abschätzen, wie viel Kohlenstoff tropische Wälder noch binden können und wie viel sie aufgrund von Degradation, Dürre und Bränden bereits wieder an die Atmosphäre abgeben. Drittens sind solche Ergebnisse auch für politische Debatten über Klimaverpflichtungen wichtig, denn Entscheidungen über die Abschwächung des Klimawandels hängen von einem möglichst genauen Verständnis der tatsächlichen Emissionsquellen ab.

Die Europäische Weltraumorganisation betont, dass die in diesem Projekt entwickelten Methoden und Daten in künftige europäische Forschungsprojekte und in den Copernicus-Atmosphärenüberwachungsdienst, bekannt als CAMS, einfließen werden. Dieser Dienst nutzt bereits jetzt Systeme zur Abschätzung von Feueremissionen auf der Grundlage von Satellitenbeobachtungen, vor allem durch das Global Fire Assimilation System. Die neue Studie legt nahe, dass gerade solche operativen Systeme von Verbesserungen profitieren könnten, die langsamere, länger andauernde und auf den ersten Blick weniger auffällige Formen der Verbrennung besser erkennen, die unter Amazonasbedingungen jedoch eine große Emissionslast tragen.

Im weiteren Sinne zeigt der Fall des Amazonas und des Cerrado, wie gefährlich es in der Klimawissenschaft ist, sich auf vereinfachte Annahmen zu verlassen. Ein Feuer ist nicht nur ein roter Punkt auf einer Karte und eine Zahl verbrannter Hektar. Es ist eine Kombination aus Brennstoff, Feuchtigkeit, Brenndauer, meteorologischen Bedingungen, Vegetationsstruktur und menschlichem Handeln. Wenn eines dieser Elemente unterschätzt wird, kann auch der gesamte Klimaschaden unterschätzt werden. Genau deshalb geht die neue Analyse aus dem Jahr 2026 über die Geschichte einer einzelnen Brandsaison hinaus: Sie warnt davor, dass die tatsächlichen Klimakosten großer Brände höher sein könnten, als wir bereit waren anzuerkennen, und das hat für den Amazonas als eines der wichtigsten weltweiten Reservoirs von Kohlenstoff und biologischer Vielfalt globale Bedeutung.

Quellen:
- Europäische Weltraumorganisation (ESA) – offizielle Mitteilung über die neue Studie und die Einschätzung, dass die Emissionen aus Bränden im Amazonasgebiet 2024 1,5- bis 3-mal höher gewesen sein könnten als frühere Schätzungen (Link)
- Geophysical Research Letters – wissenschaftliche Arbeit zu Satellitenbeobachtungen, Kohlenmonoxid und unterschätzten Emissionen aus Bränden im Amazonasgebiet 2024 (Link)
- Europäische Weltraumorganisation (ESA) – Daten zur Mission Sentinel-5P und zum Instrument Tropomi, einschließlich täglicher globaler Abdeckung und Überwachung atmosphärischer Gase (Link)
- Regierung Brasiliens / Planalto – offizielle Daten zum Rückgang der Entwaldung im Amazonas und im Cerrado während 2024, wichtig für den breiteren Kontext von Bränden und Walddegradation (Link)
- Biogeosciences – Arbeit über die großflächige Degradation der Amazonaswälder durch die Brände 2024 und die mit dieser Saison verbundenen Rekordemissionen (Link)
- Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) – Erläuterung der operativen globalen Brandüberwachung und Emissionsschätzung über das GFAS-System (Link)
- Sense4Fire – offizielle Projektseite zur satellitengestützten Überwachung von Brennstoff, Branddynamik und Emissionen mit Fokus auf Amazonas und Cerrado (Link)