Waldbrände in Portugal in 2017 als multivariates Extremwetterphänomen

Kombinierte Wetter- und Klimaereignisse: die Analyse der Waldbrände in Portugal im Oktober 2017 und Leitfäden für Endnutzer

Bei multivariaten Ereignissen in der Klima- bzw. Wetterforschung (auch „Compound-Events“ genannt) handelt es sich um (a) zwei oder mehrere gleichzeitig bzw. nacheinander auftretende Extremereignisse, (b) eine Kombination verschiedener Extremereignisse, welche die Auswirkungen des jeweiligen Ereignisses verstärken, oder (c) eine Kombination von Ereignissen, die für sich genommen nicht extrem sind, aber in Kombination zu einem Extremereignis führen [1]. Solche Ereignisse können die Fähigkeit natürlicher und menschlicher Systeme überfordern, die resultierenden sozioökonomischen und ökologischen Auswirkungen zu bewältigen.

Neue Forschungsarbeiten von Bart et al. [2] gehen einen Schritt in Richtung der Erstellung von Leitfäden für Endnutzer. Es werden Beispiele gezeigt, wie Compound Events im Katastrophenrisikomanagement berücksichtigt werden können. Zum Katastrophenmanagement gehören rechtzeitige Vorhersagen, Frühwarnsysteme, Projekte zur Verbesserung der Infrastruktur oder Programme zur Schadensbehebung.

Oftmals hilft die Analyse realer Extremereignisse das Verständnis von „Compound Events“ zu verbessern. Ein Beispiel einer solchen Analyse ist die Studie von Ramos et al. [3] über die Waldbrände 2017 in Portugal (Abbildung 1). Die zwei Ereignisse, die sich im Juni und Oktober dieses Jahres ereigneten, waren mit ~540.000 ha verbrannter Fläche und 114 Todesopfern beispiellos in Bezug auf die sozioökonomischen Auswirkungen. Der lokale Versicherungssektor erklärte diese zur teuersten Naturkatastrophe in Portugal mit versicherten Schäden in Höhe von über 295 Mio. USD.

Abbildung 1: Ein Feuerwehrmann kämpft gegen ein Feuer in Pampilhosa da Serra, Portugal, 18. Juni 2017. Quelle: LUSA,

Das Ereignis im Oktober (200.000 ha verbrannte Fläche; 50 Todesopfern) zeigt, dass der wichtigste langfristige Klimatreiber die anhaltende Trockenheit war. Diese führte im Vorfeld des Ereignisses zu einem intensiven Trockenstress der Vegetation. Am 15. Oktober 2017 sorgte dann der Durchzug des Hurrikans Ophelia vor der portugiesischen Küste (Abbildung 2, [4]) für außergewöhnliche meteorologische Bedingungen mit extrem hohen Windgeschwindigkeiten, hohen Temperaturen und niedriger relativer Luftfeuchtigkeit. Die Auswirkungen wurden durch fahrlässige menschliche Aktivitäten, die meist mit landwirtschaftlichen Praktiken in Verbindung gebracht werden konnten, verschärft, was zu einer extrem hohen Anzahl von Bränden führte.

 

Abbildung 2: Entwicklung des Hurrikans Ophelia zu einem intensiven extratropischen Sturm, Echtfarbenbild, aufgenommen mit dem Aqua MODIS am 15.10.2017. Rote Punkte zeigen Waldbrände,

Diese verehrende Kombination aus anhaltendem Trockenstress, den außergewöhnlichen meteorologischen Bedingungen und der hohen Anzahl von Brandentfachungen führte schließlich zu den unkontrollierten Waldbränden. Tatsächlich weist der 15. Oktober 2017 in Bezug auf den Feuer-Wetter-Index den höchsten Wert für den Zeitraum von 1980 bis 2020 (Abbildung 3) auf. Dieses Ereignis ist ein klares Beispiel für die dringende Notwendigkeit, die Katastrophenschutz-maßnahmen zu verbessern, die im Falle eines solchen Ereignisses ergriffen werden können. Im weiteren Verlauf führte Hurrikan Ophelia über Irland bei Windgeschwindigkeiten von bis zu 156 km/h zu Stromausfällen, abgedeckten Dächern, unzähligen umgestürzten Bäumen und Überschwemmungen an der Küste.

Abbildung 3: Brandwetterindex als Kombination aus dem Ausbreitungsindex (ISI, berücksichtigt die Windgeschwindigkeit und bewertet die anfängliche Brandausbreitung), und dem Aufbauindex (BUI, bewertet die Gesamtmenge des für die Verbrennung verfügbaren Brennstoffs und die Vorkonditionierung der Vegetation) [3].

 

Referenzen:

[1] IPCC, 2012 – Field, C.B., V. Barros, T.F. Stocker, D. Qin, D.J. Dokken, K.L. Ebi, M.D. Mastrandrea, K.J. Mach, G.-K. Plattner, S.K. Allen, M. Tignor, and P.M. Midgley (Eds.) Available from Cambridge University Press, The Edinburgh Building, Shaftesbury Road, Cambridge CB2 8RU ENGLAND, 582 pp. Available from June 2012

[2] Bart, et al.  (2023) Consideration of compound drivers and impacts in the disaster risk reduction cycle. iScience, 106030. https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.106030

[3] Ramos, et al. (2023) The compound event that triggered the destructive fires of October 2017 in Portugal. iScience, 106141. https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.106141

[4] Moore, D.P. (2019) The October 2017 red sun phenomenon over the UK. Weather, 74: 348-353. https://doi.org/10.1002/wea.3440

Alexandre M. Ramos, Patrick Ludwig und Julia Mömken, AG “Regionales Klima und Wettergefahren”