Der Rauch von Waldbränden ist schrecklicher als Sie denken

Der Rauch von Waldbränden wird weiterhin ein Problem sein. Mit dem fortschreitenden Klimawandel werden Waldbrände häufiger und heftiger auftreten und weitaus größere Auswirkungen auf das menschliche Leben haben, als uns derzeit bewusst ist. Die aktuelle Forschung konzentriert sich vor allem auf die kurzfristigen Auswirkungen von Waldbrandrauch. Es mangelt jedoch an Daten und Informationen zu den langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen von Waldbrandrauch, wie etwa langfristigen Auswirkungen auf die Lungenfunktion und möglichen Auswirkungen auf schwangere Frauen und Säuglinge. Dieser Mangel muss rasch von Wissenschaftlern und Epidemiologen behoben werden.

Geschrieben von Zhu Yehua

In den letzten Jahren kam es weltweit häufig zu Waldbränden. Jeden Sommer sind zig Millionen Menschen von dichtem Rauch eingehüllt, der durch Waldbrände entsteht und mancherorts sogar wochenlang anhält. Angetrieben von Wetter, Wind und trockenem Unterholz war der Waldbrand nicht mehr unter Kontrolle zu bringen und verbrannte mit extrem hoher Geschwindigkeit fast eine halbe Million Hektar Land, wobei er alles auf seinem Weg vernichtete – Bäume, Häuser und Menschen. Häufige Waldbrände haben verheerende Auswirkungen auf die Erde: Sie setzen jahrelang im Boden gespeicherten Kohlenstoff frei, verringern die Fähigkeit der Bäume, in Zukunft Kohlenstoff aufzunehmen, erheblich, führen zu Boden- und Wasserverlust in den Wäldern und verschärfen die Luftverschmutzung durch giftige Partikel.

Vor zwölf Jahren galt der Rauch von Waldbränden als „natürliche“ Luftverschmutzung, die zwar stark, aber nur von kurzer Dauer war und daher nicht so besorgniserregend wie die Verschmutzung durch Chemieanlagen, Raffinerien und Autoabgase. Doch mittlerweile ist nicht nur Wissenschaftlern und Ärzten, sondern auch der breiten Öffentlichkeit bewusst, dass Waldbrandrauch möglicherweise dauerhafte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben kann. Und je länger man dem Waldbrandrauch ausgesetzt ist, desto schwerwiegender können die Folgen sein.

Waldbrände führen zu einem Anstieg der Krankenhauseinweisungen

In vielen westlichen Ländern sind tagelanger dichter Rauch nichts Neues. Fast jedes Jahr kommt es zu rekordverdächtigen Waldbränden. Der vom Menschen verursachte Klimawandel führt zu einer Zunahme der Intensität und Dauer von Bränden auf der ganzen Welt. In Zukunft werden mehr Menschen häufig Umgebungen mit starkem Rauch ausgesetzt sein. Rauch von länger anhaltenden und häufigeren Waldbränden kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit haben.

Wie lässt sich dieser Einfluss quantifizieren?

Am 8. September 2021 veröffentlichte The Lancet Planetary Health zwei Schwesterartikel online, in denen die Belastung der menschlichen Gesundheit durch Waldbrandrauch bewertet wurde [1-2].

Die Vereinigten Staaten leiden jedes Jahr unter dem Rauch von Waldbränden. Eine 2021 in Nature Communications veröffentlichte Studie sammelte 14 Jahre lang Daten zu Krankenhauseinweisungen in Südkalifornien und verglich diese mit Spitzenwerten der Luftverschmutzung während Perioden mit starkem Wind. Dabei stellte sich heraus, dass Feinstaub im Rauch von Waldbränden zu einer zehnprozentigen Zunahme der Krankenhauseinweisungen aufgrund von Atemwegserkrankungen im Vergleich zu einer rauchfreien Umgebung führte. Obwohl auch andere Quellen der Luftverschmutzung schädlich sind, stieg die Zahl der Krankenhauseinweisungen durch sie nur um etwa 1 %. Die Studie sendet auch ein beunruhigenderes Signal: Die winzigen Partikel, die im Rauch von Waldbränden freigesetzt werden, sind für den Menschen zehnmal schädlicher als Partikel, die aus anderen Verschmutzungsquellen (wie etwa Autoabgasen) freigesetzt werden[3].

Warum ist Waldbrandrauch schädlicher?

Rauch von Waldbränden enthält Tausende von Verbindungen, darunter Kohlenmonoxid, flüchtige organische Verbindungen, Kohlendioxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide. Diese Zutaten lassen sich frei kombinieren und die daraus resultierenden Verbindungen sind alle einzigartig. Feinstaub ist der Rauchbestandteil von Waldbränden, der die größte Sorge bereitet, da er über lange Zeiträume in der Luft schwebt und Hunderte von Kilometern zurücklegt.

Der Rauch von Waldbränden unterscheidet sich von den Abgasen von Autofahrern. Seine Zusammensetzung ist komplexer und auf seinem Weg nimmt es alle schädlichen Substanzen auf, denen es begegnet. Beispielsweise kann der Wind Bakterien und Pilze von Oberflächen wie Ackerland, Wüsten, Seen und Ozeanen wegtragen. Diese Mikroben können in die Atmosphäre aufsteigen und sich rund um die Welt verbreiten. Waldbrände verschlimmern ihre Verbreitung. Im April 2020 fanden Wissenschaftler Spuren von Bakterien und Pilzen im Rauch. Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention hat sich die Zahl der Fälle von Talfieber in Arizona und Kalifornien von 1998 bis 2018 mehr als versechsfacht. Talfieber ist eine durch Kokzidioidomykose hervorgerufene Erkrankung, die Husten, Fieber und Brustschmerzen verursacht und in schweren Fällen tödlich verlaufen kann. Coccidioides-Pilze gedeihen im Boden Kaliforniens und der Wüsten im Südwesten der Vereinigten Staaten. In trockenen und heißen Klimazonen verbreiten sie sich über die Luft. Wenn die durch die Luft übertragenen Coccidioides-Pilze in die Lunge eingeatmet werden, kann sich dort das Kokzidioidomykose entwickeln. Besonders anfällig für diese Erkrankung sind Feuerwehrleute, die im Waldbrandeinsatz sind [4].

Auswirkungen von eingeatmetem Waldbrandrauch auf den Körper

Feinstaub gehört zu den besorgniserregenden Luftschadstoffen. Es ist klein genug, um in die menschlichen Atemwege einzudringen und tief in die Lunge einzudringen, wo es Asthma und andere Atemwegserkrankungen reizt und verschlimmert. Es ist auch möglich, dass die Abwehrmechanismen des Körpers umgangen werden und das Gift in den Blutkreislauf gelangt, von wo aus es andere Organe erreicht und so das Risiko für Schlaganfall, Herzinfarkt und Atemprobleme erhöht.

Einer Studie im Journal of the American Heart Association zufolge enthält Waldbrandrauch eine Vielzahl von Gasen und Partikeln aus Materialien, die die Verbrennung unterstützen, darunter Ozon, Kohlenmonoxid, polyzyklische aromatische Verbindungen, Stickstoffdioxid und Feinstaubschadstoffe, die mit Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht werden.[5] Was passiert, wenn ein gesunder Mensch jedes Jahr über längere Zeit smoghaltige Luft einatmet?

Wenn Feinstaub in den menschlichen Körper gelangt, setzt das menschliche Immunsystem schnell dieselben Immunzellen frei, die Viren angreifen. Da die Immunzellen die Partikel jedoch nicht abbauen können, müssen sie sich bei ihrem Versuch, sie zu besiegen, stärker anstrengen, was zu einer verstärkten Entzündung führt. Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass die Partikel selbst die Barrieren in den Kapillaren durchbrechen, in den Blutkreislauf gelangen und im gesamten Körper eine Entzündungsreaktion auslösen können. Entzündungen können die Lunge, die Nieren, die Leber und möglicherweise das Gehirn beeinträchtigen. Es ist erwähnenswert, dass Entzündungen besonders gefährlich für Menschen mit Asthma oder chronisch obstruktiver Lungenerkrankung sind, da anhaltende Entzündungen diese Krankheiten verschlimmern können. Einer Studie von GeoHealth aus dem Jahr 2018 zufolge verursacht Waldbrandrauch in den Vereinigten Staaten jedes Jahr etwa 17.000 vorzeitige Todesfälle. Bis 2100 dürfte sich diese Zahl verdoppeln.[6] Ein Bericht der Zeitschrift Environmental Research Letters aus dem Jahr 2016 stellte außerdem fest, dass illegale Rodungsbrände und Waldbrände in Indonesien im Jahr 2015 in Südostasien schätzungsweise 100.000 Menschenleben forderten. Schuld daran sind die durch die Brände entstandenen Feinstaubpartikel – organische und anorganische Partikel, die in der Luft schweben, darunter Pollen, Asche und Schadstoffe[7].

Probleme mit den Atemwegen sind die offensichtlichste Reaktion des menschlichen Körpers nach dem Einatmen von Rauch, das heißt jedoch nicht, dass keine anderen Gefahren bestehen. Eine 2016 im „Lancet“ veröffentlichte Studie untersuchte die Auswirkungen verschiedener Schadstoffe in sechs US-amerikanischen Städten und stellte einen Zusammenhang zwischen hoher Luftverschmutzung und koronarer Herzkrankheit fest. Besonders besorgniserregend ist der potenzielle Schaden, wenn es um Herzschäden durch Waldbrandrauch geht[8].

Der Rauch von Waldbränden wird weiterhin ein Problem sein. Mit dem fortschreitenden Klimawandel werden Waldbrände häufiger und heftiger auftreten und weitaus größere Auswirkungen auf das menschliche Leben haben, als uns derzeit bewusst ist. Die aktuelle Forschung konzentriert sich vor allem auf die kurzfristigen Auswirkungen von Waldbrandrauch. Es mangelt jedoch an Daten und Informationen zu den langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen von Waldbrandrauch, wie etwa langfristigen Auswirkungen auf die Lungenfunktion und möglichen Auswirkungen auf schwangere Frauen und Säuglinge. Dieser Mangel muss rasch von Wissenschaftlern und Epidemiologen behoben werden.

Verweise

[1] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(21)00200-X/fulltext

[2] https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(21)00173-X/fulltext

[3] https://www.nature.com/articles/s41467-021-21708-0

[4] https://www.cdc.gov/fungal/diseases/coccidioidomycosis/statistics.html

[5] https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/jaha.117.007492

[6] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018GH000144#gh282-fig-0011

[7] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/9/094023/pdf

[8] https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(16)00378-0/fulltext