Forecasting carbon-risk hotspots ahead of the extreme 2026 El Niño

Die Erde atmet Kohlendioxid ein und atmet es wieder aus, ein kontinuierlicher Austausch zwischen der Atmosphäre und der lebenden Welt. Pflanzen ziehen das Gas aus der Luft, um ihre Blätter und Stämme aufzubauen, und wirken wie ein riesiger Schwamm, der hitzebeständige Emissionen aufsaugt. Dieser natürliche Prozess, bekannt als die terrestrische Kohlenstoffsenke, ist einer der lebenswichtigsten Schutzmechanismen des Planeten gegen den schnellen Klimawandel. Doch dieser Schwamm ist nicht unzerbrechlich. Wenn sich das Klima drastisch verändert, kann das Gleichgewicht kippen. In manchen Jahren hört das Land auf, Kohlenstoff zu absorbieren, und beginnt stattdessen, ihn freizusetzen, wodurch es sich von einem Schutzschild in eine Quelle weiterer Erwärmung verwandelt. Einer der stärksten Treiber dieser Verschiebungen ist das El-Niño-Phänomen, ein natürliches Klimamuster, das den tropischen Pazifik erwärmt und Wellen von Dürre und Hitze über den Globus schickt. Wenn diese Wellen einschlagen, können sie Wälder austrocknen, Bäume unter Stress setzen und Brände entfachen, was dazu führt, dass das Land den Kohlenstoff, den es normalerweise fest umschlossen hält, „ausatmet“.

Wissenschaftler haben diese Ereignisse lange Zeit erst im Nachhinein beobachtet und die Schäden gemessen, um zu verstehen, wie der Planet reagiert. Doch während das Klima wärmer wird, sind die Einsätze gestiegen, und die Notwendigkeit, vorauszublicken, ist dringend geworden. Ein Forscherteam hat nun einen Weg entwickelt, die Zukunft dieses Kohlenstoffgleichgewichts zu sehen, noch bevor das Schlimmste eines El-Niño-Ereignisses eintrifft. Durch die Kombination fortschrittlicher Computermodelle über das Pflanzenwachstum mit Vorhersagen der kommenden Wetterlage haben sie ein Frühwarnsystem für das Land geschaffen. Dieser Ansatz ermöglicht es ihnen, abzubilden, wo die Kohlenstoffsenke wahrscheinlich schwächer werden wird und wo das Brandrisiko steigen wird, wodurch eine reaktive Wissenschaft in eine proaktive verwandelt wird.

Die Forscher konzentrierten ihre Aufmerksamkeit auf ein spezifisches, kraftvolles Ereignis, das für 2026 vorhergesagt wurde. Bis zur Jahresmitte deuteten Anzeichen darauf hin, dass sich ein Super-El-Niño formierte, einer, der den intensivsten Ereignissen der letzten Jahrzehnte ebenbürtig sein könnte. Um zu verstehen, was dies für den globalen Kohlenstoffkreislauf bedeuten würde, wartete das Team nicht darauf, dass das Ereignis eintritt. Stattdessen nahmen sie einen Satz von 51 verschiedenen Wetterprognosen für die zweite Hälfte des Jahres 2026, die vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen generiert wurden. Sie speisten diese potenziellen Wetterszenarien in zwei hochentwickelte Computermodelle ein, die simulieren, wie Pflanzen und Böden auf Temperatur und Regen reagieren. Zudem fügten sie ein Machine-Learning-Tool hinzu, das darauf ausgelegt ist, die Brandgefahr basierend auf denselben Wetterbedingungen vorherzusagen. Dies ermöglichte es ihnen, den gesamten Kohlenstoffkreislauf für die kommenden Monate zu simulieren und zu testen, wie das Land auf eine Reihe möglicher Zukünfte reagieren würde.

Die Simulationen zeigten einen klaren und besorgniserregenden Trend. Während die erste Hälfte von 2026 eine gesunde terrestrische Kohlenstoffsenke aufwies, wird für die zweite Hälfte eine signifikante Abschwächung prognostiziert. Die Modelle legen nahe, dass die globale Landsenke zwischen Juli und Dezember 2026 die Fähigkeit verlieren könnte, etwa 0,23 Petagramm Kohlenstoff zu absorbieren, mit einer Fehlermarge von plus oder minus 0,21. Um dies in Perspektive zu setzen: Ein Petagramm ist eine Milliarde metrische Tonnen – ein Ausmaß des Kohlenstoffverlusts, das auf dem gesamten Planeten spürbar wäre. Die Abschwächung wird durch zwei Hauptkräfte getrieben: das Land, das durch die Erwärmung mehr Kohlenstoff durch natürliche Respiration ausatmet, und einen Anstieg des durch Brände freigesetzten Kohlenstoffs. Während einige kühlere Regionen aufgrund der Wärme schneller wachsen könnten, wird erwartet, dass die Tropen leiden werden, da die Hitze und Trockenheit die Fähigkeit der Pflanzen überfordern, Kohlenstoff zu absorbieren.

Die Gefahr ist nicht gleichmäßig über die Landkarte verteilt; sie konzentriert sich in spezifischen Hotspots, in denen das Risiko am höchsten ist. Die Forscher identifizierten zwei primäre Regionen der Besorgnis. Die erste ist Ost-Südamerika, insbesondere Brasilien. Hier wird erwartet, dass die Kombination aus Dürre und Hitze zu einem signifikanten Rückgang der Fähigkeit des Landes führen wird, als Kohlenstoffsenke zu fungieren. Die Modelle zeigen, dass fast alle Wetterszenarien zu diesem Ergebnis übereinstimmen, was auf eine sich vertiefende Krise in den feuchten Wäldern und Savannen der Region hindeutet. Der zweite Hotspot ist Südostasien, speziell die Torfgebiete von Indonesien, Papua-Neuguinea und Malaysia. In dieser Region besteht die Gefahr nicht nur in einer Schwächung der Kohlenstoffsenke, sondern in einer Explosion der Brandaktivität. Die Simulationen deuten darauf hin, dass die durch Feuer betroffene Fläche in diesen Äquatorregionen mehr als fünfmal höher sein könnte als der Durchschnitt für denselben Zeitraum in den letzten Jahren.

Der Unterschied zwischen diesen beiden Regionen verdeutlicht, wie dasselbe Klimaereignis den Planeten auf unterschiedliche Weise schädigen kann. In Südamerika resultiert der Kohlenstoffverlust aus dem Stress für die lebenden Bäume und den Boden, die Kohlenstoff freisetzen, während sie versuchen, der trockenen Hitze zu überleben. In Südostasien wird der Verlust durch Feuer angetrieben. Die dortigen Torfgebiete sind wie Schwämme aus altem, kohlenstoffreichem Pflanzenmaterial, das seit Jahrtausenden in Wasser getränkt war. Wenn El Niño sie austrocknet, werden sie hochgradig brennbar. Sobald sie entzündet werden, brennen diese Feuer tief und heiß und setzen gewaltige Mengen des gespeicherten Kohlenstoffs frei, der ansonsten sicher verschlossen bliebe. Die Forscher fanden heraus, dass das Risiko dieser Brände so hoch ist, dass es sofortige Aufmerksamkeit erfordert, und schlugen vor, dass das Management der Wasserstände und die Vermeidung von menschengemachten Entzündungen in diesen Gebieten entscheidend sein könnten, um den Schaden zu begrenzen.

Was diese Studie auszeichnet, ist ihre Fähigkeit, nach vorne zu blicken, statt zurück. Frühere Studien haben El-Niño-Ereignisse erst analysiert, nachdem sie vorüber waren, was zwar Lehren für die Zukunft bot, aber keine Warnung für die Gegenwart lieferte. Dieser neue Rahmen überbrückt diese Lücke und zeigt, dass es möglich ist, den Zusammenbruch des Kohlenstoffkreislaufs Monate im Voraus zu antizipieren. Das Team stellte fest, dass der globale Durchschnitt des Kohlenstoffverlusts zwar moderat erscheinen mag, die lokalen Auswirkungen jedoch schwerwiegend sein könnten. Tatsächlich legen die Simulationen nahe, dass einige Gebiete sogar schlimmere Kohlenstoffverluste erleben könnten als während der extremen El-Niño-Ereignisse von 2015 und 2023. Die Unsicherheit in den Prognosen bedeutet, dass das genaue Ausmaß des Verlusts nicht garantiert ist, aber die Richtung klar ist: Das Land wird während des Höhepunkts dieses Ereignisses wahrscheinlich mehr Kohlenstoff abgeben, als es absorbiert.

Die Ergebnisse sind ein Aufruf zum Handeln für Manager und politische Entscheidungsträger. Indem man weiß, wo die Risiken konzentriert sind, können Ressourcen gezielt eingesetzt werden, bevor der Schaden entsteht. In Südostasien könnte dies bedeuten, Brandschutzstreifen zu verstärken und die Torfgebiete feucht zu halten. In Südamerika könnte es die Vorbereitung auf die Belastung der Wälder und das potenzielle Risiko erhöhter Brände in den kommenden Monaten beinhalten. Die Studie behauptet nicht, das Problem des Klimawandels gelöst zu haben, noch verspricht sie, den El Niño zu stoppen. Stattdessen bietet sie ein Werkzeug für Resilienz und transformiert die Art und Weise, wie wir die Beziehung zwischen extremem Wetter und dem Kohlenstoffkreislauf verstehen. Sie legt nahe, dass wir mit den richtigen Modellen und den richtigen Daten den Sturm kommen sehen und den Boden vorbereiten können, bevor der erste Regentropfen fällt.