Intro (00:00:00)
Thema des Podcasts (00:00:18)
Willkommen zu unserer vierzehnten Folge beim datenleben-Podcast, dem Podcast über Data Science.
Wir sind Helena und Janine und möchten euch die Welt der Daten näher bringen.
Es wird immer wichtiger Daten in das Große Ganze einzuordnen zu können.
In unserem Podcast wollen wir deswegen Data Science anhand von Themen erklären, die uns alle betreffen.
Thema der Folge (00:00:38)
In Folge 7 haben wir verschiedene Klimadaten vorgestellt, die wir uns mal genauer ansehen wollen Heute möchten wir uns das nächste Thema aus den Klimadaten genauer ansehen: Waldbrände Es werden immer mehr katastrophale Waldbrände verzeichnet, oft von Menschen verursachtTrockenheit, Temperaturanstiege und Dürre sind wesentliche Gründe dafür Zum Einstieg gibt es kurz nochmal einige Zahlen über Waldbrände der letzten JahreUnd dann nehmen wir uns zwei Themen in den Blick, nämlich: Feuerwetter und Trockenheit Abschließend geht es um Feinstaub durch Waldbrände und wie man die sogar selbst messen könnteWarum ist das Thema wichtig und interessant? (00:01:52)
Weil es häufiger vorkommt, dass große Feuer viel Natur und Lebensraum auf einen Schlag zerstörenAktuell kennen wir Waldbrände vor allem aus den USA und Australien, aber auch BrasilienHält der Trend an, dehnt sich die Feuersaison in Südeuropa aus, in den USA teils ganzjährigen seinWaldbrände werden nicht mit dem Klimawandel schlimmer, sondern können ihn auch beschleunigenMehr CO2-Ausstoß, Rußpartikel auf Gletschern minimieren den Effekt der SonnenrückstrahlungSchneller schmelzende Gletscher können zum Meeresspiegelanstieg beitragenEinspieler: Der Wald und das Feuer (00:03:51)
Der Wald brennt, ein Feuer breitet sich rasend aus in der dichter bewachsenen WaldlandschaftEinerseits wird das Feuer als Teil des Ökosystems und seines Kreislaufs begriffenAndererseits kann es verheerende Ausmaße annehmenFeuer - als Gestalter des Ökosystems - vernichtet abgestorbenes Material, erzeugt Flächen, die von Pionierpflanzen neu erobert werden können, einige Pflanzen wollen Hitze, um keimen zu können (Vgl. Suzuki & Grady: Der Baum. Eine Biografie)Bei der Feuerökologie, werden gezielt Bodenfeuer durchgeführtUnkontrollierte Feuer richten allerdings viel, sehr viel Schaden an, vor allem, wenn der ganze Wald mitsamt den Baumkronen in Flammen stehtManche meinen, dass eine positive Beeinflussung des Ökosystems durch Brände ein Trugschluss istDie Natur hat sich nur notgedrungen an die menschliche Praxis der Brandrodung angepasstBeispiel Australien: Menschen passen seit 50000 Jahren das Ökosystem nach ihren Vorlieben anIn einem natürlich gewachsenen Ökosystem, kommt es seltener zu so verheerenden Bränden Ungleichgewicht durch den Menschen: Rodung, Ackerbau und Forstwirtschaft mit MonokulturenDas durch den Menschen beeinflusste Klima ist ebenfalls ein Auslöser für schlimmere WaldbrändeMehr Trockenheit der Vegetation, geringere Bodenfeucht = Widerstandsfähigkeit der Natur schwindetEs gibt das notwendige Gleichgewicht aktuell nichtWir sollten uns das bewusst machen und versuchen die Prozesse zu verstehenWie steht es um die Feuerstatistiken? (00:06:56)
Feuerstatistiken aus Kalifornien: https://www.fire.ca.gov/stats-events/5-Jahresmittel Kalifornien: 2003-2007 verbrannten 750.000 Acres, 2014-2018 1,1 Millionen AcresMan kann sagen das 5-Jahresmittel ist inzwischen noch weiter angestiegenDas gesamte Jahr 2020: Es ist doppelt so viel Fläche verbrannt wie in den Jahresrekorden zuvorBuschbrände in Australien, die von Juni 2019 bis März 2020 viel zerstört habenIn der vorletzten Saison sind dort 5 Millionen Hektar niedergebranntDas bedeutet in 10 Jahren eine Zunahme um die HälfteKlimareporter hat darüber berichtet, dass sich 15 der 20 zerstörerischsten Brände in Kalifornien seit dem Jahr 2000 ereigneten habenDas heißt das Intervall zwischen solchen Brandkatastrophen wird immer kürzerFire Weather: Wie hängen Klima und Waldbrände zusammen? (00:09:54)
Was ist jetzt eigentlich der Einfluss des Klimas auf Waldbrände?Quantität und Qualität der Feuer werden mit wachsender Klimakrise schlimmerDer Mensch trägt mit dem menschengemachten Klimawandel viel dazu beiDas Handeln der Menschen stört das gesamte Klimasystem der Erde, dass immer häufiger die globalen Bedingungen für katastrophale Waldbrände vorliegenEs gibt einen Forschungsbereich, der sich damit beschäftigt: mit dem Fire Weather (Feuerwetter)Damit können Aussagen über die Ausgangsbedingungen für das Auftreten von Bränden getroffen und entsprechende Warnungen rausgegeben werdenFür die USA wird das zum Beispiel vom Nationalen Wetter Dienst übernommenMan spricht von Fire Weather, wenn die Feuerwahrscheinlichkeit sehr hoch istDazu betrachtet man verschiedene Parameter wie Feuchte, Trockenheit, WindEs gibt mehr deutliche Beweise dafür dass der Klimawandel die Häufigkeit von 'fire weather' erhöhtGrund ist: Eine Kombination aus höheren Temperaturen, geringerer Luftfeuchte, weniger Regen und starken WindenWeil Extramwetter zunehmen, nehmen auch Dürren und starke Winde zu, und Winde erhöhen die Ausbreitungsgeschwindigkeit für FeuerEine Fire Season (also die Feuersaison) ist der Zeitraum, in dem an vielen Tagen hintereinander die Feuerwahrscheinlichkeit erhöht istAussicht Feuersaison 2021: Das Fire Weather Research Laboratory der San Jose State University gibt für Blackberry Hill an, dass es schlimm werden könnte dieses JahrDort ist es so trocken wie sonst nie für die aktuelle JahreszeitAuf dieser Karte wird gezeigt, wie sich die Länge der Feuersaison global verändert hat (1979-2019)Man sieht global insgesamt einen Anstieg, aber nicht an jedem Ort gleich, es gibt auch Regionen, in denen die Fire Weather Season sogar kürzer wurdFür Kalifornien sieht man sehr deutlich, dass die Länge um 20 bis über 40 Tage zugenommen hat Aber auch in Brasilien, Australien, Ost-Afrika, Süd-EuropaAbgenommen hat die Fire Weather Season rund um Indien und Myanmar um 20-25 TageAuch hier gilt: Die Klimakrise wirkt sich lokal unterschiedlich aus, aber warum genau dort so?Hat vielleicht der Monsun Einfluss auf Waldbrände? (00:17:43)
Für das 20. Jahrhundert konnte gezeigt werden, dass sich u.a. in Indien der Monsun verändert hatAuch Monsun unterliegt natürlichen Schwankungen, aber bei der aktuellen Zunahme des Monsuns, geht man von anderen Faktoren aus:Die Zunahme der Niederschläge ist vor allem eine Folge des intensiveren hydrologischen Zyklus durch die höhere Temperatur. Durch die erhöhte Meeresoberflächentemperatur verstärkt sich die Verdunstung und damit der Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre, der dann kräftigere Monsunniederschläge speist (Quelle)
Trockenheit: Wie wirkt sie sich bei Waldbränden aus? (00:)
Unter den Parametern des Fire Weathers tritt die Trockenheit in Böden und Vegetation stark hervorVor allem ist das ein wesentlicher Punkt, der sich in Deutschland am stärksten gewandelt hat Die ist nicht nur an Regenfällen gekoppelt, sondern auch an Temperaturen und WindrichtungenDie stärker werdende Dürre erhöht auch in Deutschland die Gefahr immer größerer WaldbrändeBodenfeuchte in Deutschland kann man zum Beispiel beim Dürre Monitor des Helmholtz Zentrum für Umweltforschung ansehenZum Zeitpunkt der Aufnahme herrscht etwa im Osten Deutschlands extreme Dürre, teils sogar außergewöhnliche DürreDennoch steht teils viel Wasser für Pflanzen zur Verfügung, es werden nämlich verschiedene Bodentiefen gemessenViel Regen ist zwar erstmal gut für Pflanzen, aber hilft nicht sofort gegen Dürre tiefer im BodenDürre ist ein wichtiger Faktor im Waldbrandgefahrenindex, er berechnet sich aus: I = H_c w u_fBasiert auf: Byram's Gleichung der Feuerintensität I,H_c ist die Verbrennungswärmew das Gewicht brennbarer Biomasseu_f Laufgeschwindigkeit des BodenfeuersLetzters hängt vom Wind (und der Streufeuchte) ab, während w von der Streufeuchte, der Bodenfeuchte und der Blattfläche abhängtEs gibt also einen Unterschied in den JahreszeitenDie Feuerintensitätsgleichung ist ein Modell Eingangsdaten sind Lufttemperatur, relative Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Niederschlagsrate/Schneemenge, kurz- und langwellige Strahlung (also Licht und UV-Licht) in der AtmosphareDaraus wird der Waldbrandgefahrenindex berechnet und in die Stufen 1 bis 5 überführtSonneneinstrahlung heißt: Es kommt aufgrund dieser Parameter zu Schwankungen je nach TageszeitAuch spannnd Luftfeuchtigkeit: ein feuchter Westwind kann auch ohne Niederschlag den Index senken, im Gegensatz zu einem trockenen Wind vom Kontinent her (eher aus Osten)Trockenheit ist hier aber der größte Faktor, der Deutsche Wetterdienst hat dazu auch offene DatenDie findet man hier: https://cdc.dwd.de/portal/202102121428/index.htmlFeinstaubsensoren: Können sie weltweit Waldbrände registrieren? (00:30:10)
Letztes Jahr konnte man am Himmel Veränderungen (Farbe/Licht) durch die Waldbrände sehenDie asche der Waldbrände ist von Kalifornien um den Globus gereistDas brachte Helena auf die Idee, mal zu schauen, ob Feinstaubsensoren das registrieren konntenSie fand das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung in Leipzig, das Messungen vornahmIn Leipzig wurde die Rauchwolke über Deutschland etwa vom 11.-14.09.2020 registriertErhöhte Werte konnten in einer Höhe von 10 (anfangs) bis 4km (gegen Ende) nachgewiesen werden Aber hatte das nicht vielleicht auch Einfluss auf uns am Boden? Es gibt ein Netz an privat betriebenen Feinstaubsensoren, deren Standorte und Daten in einer Karte zu sehen sind, hier zum Beispiel Leibzig: http://deutschland.maps.sensor.community/#11/51.3568/12.3809Die Daten kann man als csv-Datei runterladen und benutzen Gemessen wurde mit dem SDS011 Sensor, der viel in Citzenen Science Projekten eingesetzt wirdKann mit einem Raspberry Pi oder Arduino betrieben werden, Bauanleitungen unter: luftdaten.infoFeinstaubsensor misst 0-2.5μm Partikel und 2.5μm bis 10μm PartikelHelena hat sich unterschiedliche Sensoren in Leibzig rausgesucht (jeder Sensor hat eine ID)Von den Sensoren hat sie jeden Tag den Medianwert genommenSensor 1 zeigte an den 4 Tagen je einen um 2 höheren Wert, als an den Tagen davor: von 4 auf 6Sensor 2 zeigte die gleiche Erhöhung - aber auch andere Schwankungen an anderen TagenSensor 3, ganz anderer Teil Leibzigs, hat grundsätzlich höhere Ausgangswerte, aber die gleiche Erhöhung gezeigt, von 18 auf 20 in den 4 Tagen Annahme: Es scheint aufgrund der gleichen Erhöhungen wahrscheinlich, dass das am Waldbrand liegt Aber es ist kein Beweis: wir wissen zu wenig über die Aufstellung der Sensoren und Ereignisse im direkten Umfeld der SensorenWollt ihr mit uns Feinstaub messen? (00:39:00)
Wir planen eine Folge zu Feinstaubsensoren und möchten das mit euch zusammen machenWer selbst einen Sensor betreibt oder Lust hat parallel mit uns einen zu bauen, kann mitmachen und uns eigene Daten spenden und selbst mit Daten spielenPlan: Helena und Janine bauen sich Feinstaubsensoren und messen in ihrer StadtWir wohnen in sehr verschiedenen Teilen der Stadt mit je anderer Umgebung (Bebauung, Stadtgrün)Selbst messen und Auswerten hat den Vorteil: man kennt die Umgebung und weiß um Ereignisse, die Einfluss auf die Messungen haben können Damit wir aber ein paar mehr Daten als nur unsere haben, könnt ihr uns gerne helfen!Demnächst gibt es einen Blogpost, der alle Randdaten enthält wie ihr euch beteiligen könntZeitraum wird länger sein, weil wir das Feinstaubevent des Jahres mitnehmen wollen: Silvester!Fazit (00:42:14)
Helena und Janine haben wieder einiges gelernt, z.B. das Fire Weather KonzeptEigentlich total logisch, aber nichts, worüber man sich vorher so intensiv Gedanken gemacht hatMan kann vermutlich mit "Spannung" beobachten, wie sich durch die klimatischen Veränderungen eventuell noch andere Konzepte bilden oder wie sie immer wichtiger für uns werdenWaldbrände sind definitiv ein wichtiges Thema, das uns beeinflusst, egal wo es brennt, es ist ein globales Problem und System, das wir auch politisch im Blick haben müsstenBeispiel: Konsumverhalten hinsichtlich von Produkten aus Brandrodungsgebieten etc.Nächste Folge: Wahlumfragen am 19.06.2021 (00:44:17)
In diesem Jahr gibt es eine Bundestagswahl!Wir werfen daher einen Blick darauf, wie Wahlumfragen durchgeführt werden und die Zahlen zu Stande kommenHinter den Zahlen liegen nämlich Modelle und keine Rohdaten, genau darauf wollen wir eingehenUnd anschließend auch darauf, welchen Einfluss Wahlumfragen haben könnenCall to Action (00:45:14)
Wenn ihr uns weiter hören möchtet, folgt uns auf Twitter unter @datenlebenOder besucht unsere Webseite: www.datenleben.deHier wird dann auch der Blogpost zu der Feinstaubsensoren-Folge auftauchen (;Hinterlasst uns gerne Feedback, wir würden uns darüber sehr freuen und empfehlt uns weiterHabt ihr Fragen oder Themen, die euch interessieren? Dann schreibt uns!Outro (00:46:05)
Schlagworte zur Folge
Klima, Waldbrand, Waldbrände, Klimakrise, Daten, Statistik, Ökosystem, Trockenheit, Dürre, Feinstaub, Feinstaubsensor, Citizen Science
Quellen
datenleben: dl007 klimadatenThe Guardian: New Zealand glaciers turn brown from Australian bushfires' smoke, ash and dustDavid Suzuki & Wayne Grady: Der Baum. Eine Biografie. oekom Verlag, München 2012.Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg: Waldbrände schaffen ArtenvielfaltGEO, Peter Wohlleben: Waldbrände nützen der Natur? Eine gefährliche Sichtweise!CA.gov: Fire, Stats and EventsWikipedia: Buschbrände in AustralienThe Guardian: Yes, Australia has always had bushfires: but 2019 is like nothing we've seen beforeKlimareporter: Der Klimawandel als Brandbeschleuniger Intergovernmental Panel on Climate Change: Climate Change 2007: Synthesis Report. Summary for PolicymakersNational Weather Service: Fire WeatherScience Brief: Climate Change Increases the Risk of WildfiresTwitter, @FireWeatherLab: Fire season 2021 is looking grimTwitter, @tony_wx: FMC stands for fuel moisture content. The tweet is saying your bush is at a record dry for this time of year. Not a good sign for your next fire season.bildungsserver wiki, Klimawandel: Globaler MonsunUmweltbundesamt: WaldbrändeHelmholtz Zentrum für Umweltforschung: Dürremonitor DeutschlandDeutscher Wetterdienst: Waldbrandgefahrenindex WBI. DokumentationDeutscher Wetterdienst: CDC - Climate Data CenterLeibniz-Institut für Troposphärenforschung: Rauch von US-Waldbränden zieht über DeutschlandSensor Community: Karte der Sensoren in Deutschland, hier Region um Leipzigluftdaten.infoWeiterführende Links
Globale Feuerkarte der NASAUmweltbundesamt: Trockenheit in Deutschland – Fragen und AntwortenDeutscher Wetterdienst: Ursachen und Folgen der Trockenheit in Deutschland und Europa ab Juni 2019
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