Brände in den Wäldern der Nordhalbkugel setzen enorme Mengen an Treibhausgasen frei. Eine schwedische Studie in ScienceAdvances zeigt, dass diese Emissionen bislang häufig falsch eingeschätzt wurden. Vor allem schwelende unterirdische Brände in organischen Böden spielen eine größere Rolle als bisher angenommen für das Klima.
Bezug zum Klimawandel
Die Wälder der borealen Zone (50. bis 70. Nördlicher Breitengrad) gehören zu den größten Kohlenstoffspeichern der Erde. In ihren Böden lagert mehr Kohlenstoff als in der gesamten Atmosphäre vorkommt. Wenn Waldbrände ausbrechen, können große Mengen dieses gebundenen Kohlenstoffs in Form von Kohlendioxid in sehr kurzer Zeit freigesetzt werden.
Methoden
Die Autoren der Studie untersuchten 324 schwedische Waldbrände des Jahres 2018, einer außergewöhnlich trockenen Feuersaison (Abb. 1). Für diese Brände wurden mit Hilfe von Feuermodellen Emissionswerte ermittelt. Bei 50 der aufgetretenen Brände überprüften sie die Emissionswerte außerdem vor Ort. Bei den Untersuchungen wurden verbrannte und unverbrannte Kontrollflächen miteinander verglichen, um den Kohlenstoffverlust im Boden und in der Vegetation zu bestimmen. Diese Feldmessungen kombinierten die Forschenden anschließend mit Satellitendaten und Klimainformationen (Abb. 2). Zusätzlich wurden klimatische Variablen, wie die durchschnittliche Temperatur und Niederschlag, sowie die Bodenfeuchte einbezogen. Diese Faktoren bestimmen, wie viel organisches Material sich im Boden ansammelt und damit auch, wie viel Kohlenstoff bei einem Brand freigesetzt werden kann. Schließlich entwickelten die Wissenschaftler ein Modell, das Emissionen für einzelne Brandflächen hochauflösend berechnen kann.
Abb. 1: Die 324 schwedischen Waldbrände der Brandsaison 2018 sind als graue Kreise auf einer Karte der durchschnittlichen jährliche Temperatur (links) und des durchschnittlichen jährlichen Niederschlages (rechts) über den Referenzzeitraum von 1961–1990 dargestellt. Die 19 hochintensiven vor Ort erfassten Brände sind durch orangefarbene nach oben zeigende Dreiecke gekennzeichnet, während die 31 niedrigintensiven vor Ort erfassten Brände durch blaue nach unten zeigende Dreiecke gekennzeichnet sind. Quelle: Studie in ScienceAdvances, abgerufen am 12.03.2026.
Abb. 2: Mittels Satelliten detektierte Brände (rote Punkte) in Europa einschließlich Schwedens im Juni 2018. Quelle: NASA Fire Maps, abgerufen am 12.03.2026.
Ergebnisse
Die Studie zeigt: In borealen Wäldern entsteht der größte Teil der Emissionen nicht durch brennende Bäume, sondern durch langsam schwelende Brände im Boden. Dort lagern dicke Schichten aus abgestorbenem Pflanzenmaterial, die über Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte entstanden sind. Wenn diese organischen Böden Feuer fangen, kann der gespeicherte Kohlenstoff freigesetzt werden. In der untersuchten schwedischen Feuersaison von 2018 stammten rund 96 Prozent der gesamten Emissionen aus der Verbrennung solcher Bodenschichten. Die Forschenden schätzen, dass die Waldbrände des Jahres 2018 bei einer verbrannten Fläche von rund 229 Quadratkilometern etwa 2,22 Kilogramm Kohlenstoff pro Quadratmeter freisetzten. Damit wird deutlich: Entscheidend für die Klimawirkung eines Feuers ist nicht nur dessen Größe, sondern vor allem die Struktur des Bodens.
Ein Vergleich mit sechs häufig verwendeten globalen Emissionsdatensätzen zeigte erhebliche Abweichungen. Je nach Modell lagen die geschätzten Emissionen zwischen etwa der Hälfte und dem Dreifachen der neuen Berechnungen. Besonders deutlich werden diese Unterschiede, wenn Brände unterschiedliche Bodentypen betreffen. Große Feuer in Regionen mit flachen Bodenschichten wurden in manchen Datensätzen überschätzt, während kleinere Brände in torfreichen Böden deutlich unterschätzt wurden.
Bedeutung für den Klimawandel
Die Ergebnisse verdeutlichen einen Rückkopplungseffekt des Erdklimasystems: Steigende Temperaturen erhöhen das Risiko von Waldbränden – und diese Brände setzen wiederum große Mengen Kohlenstoff frei. Gerade in den nördlichen Wäldern könnte dieser Effekt stärker sein als bislang angenommen. Denn der größte Teil des Kohlenstoffs liegt verborgen im Boden, so dass er in vielen Modellen nur unzureichend berücksichtigt wird.
Fazit
Die neue Studie zeigt, dass die Klimawirkung borealer Waldbrände bislang oft falsch eingeschätzt wurde. Entscheidend sind nicht nur die oberirdisch sichtbaren Brände der Vegetation, sondern vor allem schwelende Brände in organischen Böden. Hochauflösende Brandemissionsmodelle, die Felddaten, Satellitenmessungen und Klimainformationen kombinieren, könnten künftig ein deutlich genaueres Bild der Treibhausgasemissionen liefern und damit auch die Klimamodelle verbessern.