Warum Meerwasser bei den Waldbränden in Los Angeles eingesetzt wird

Feuerwehrleute, die im Januar 2025 gegen die tödlichen Waldbrände im Raum Los Angeles kämpften, wurden durch knappe Süßwasservorräte zusätzlich eingeschränkt.

Wenn der Wind es zulässt, nehmen erfahrene Piloten mit den treffend als Super Scoopers bezeichneten Flugzeugen jeweils 1.500 Gallonen (etwa 5.700 Liter) Meerwasser von der Oberfläche auf und werfen es äußerst zielgenau über den Bränden ab.

Meerwasser zur Brandbekämpfung einzusetzen, wirkt zunächst wie eine unkomplizierte Antwort: Der Pazifik scheint nahezu unbegrenzte Wassermengen bereitzuhalten. Bei Notlagen wie der in Südkalifornien ist dies häufig die einzige rasch verfügbare Möglichkeit, auch wenn der Einsatz bei starkem Seegang riskant sein kann.

Doch Meerwasser bringt auch Nachteile mit sich.

Salzwasser greift Löschtechnik durch Korrosion an und kann Ökosysteme schädigen – insbesondere Lebensräume wie die Chaparral-Strauchlandschaften rund um Los Angeles, die normalerweise keinem Meerwasser ausgesetzt sind. Gärtner wissen, dass geringe Salzmengen, etwa als Dünger zugesetzt, Pflanzen nicht schaden. Zu hohe Salzkonzentrationen können Pflanzen jedoch belasten und abtöten.

Welche Folgen Meerwasser in Ökosystemen genau hat, ist bislang nicht umfassend erforscht. Hinweise auf die zu erwartenden Auswirkungen liefert jedoch ein Blick auf die Folgen des Meeresspiegelanstiegs.

Ein Meerwasserexperiment in einem Küstenwald

Als Ökosystemökologe am Smithsonian Environmental Research Center leite ich das neuartige Experiment TEMPEST. Es wurde entwickelt, um zu klären, wie und weshalb Küstenwälder, die historisch salzfrei waren, auf ihren ersten Kontakt mit Salzwasser reagieren.

Im vergangenen Jahrhundert ist der Meeresspiegel weltweit durchschnittlich um etwa 8 Zoll gestiegen. Dadurch gelangte Salzwasser in Wälder, landwirtschaftliche Flächen und Wohnviertel in den USA, die zuvor ausschließlich Süßwasser kannten.

Mit der zunehmenden Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs tragen Stürme Meerwasser immer weiter ins Landesinnere. Schließlich sterben Bäume ab und es entstehen Geisterwälder – eine weltweit und in den USA verbreitete Folge des Klimawandels.

Auf unseren TEMPEST-Versuchsflächen pumpen wir Salzwasser aus der nahegelegenen Chesapeake Bay in Tanks. Anschließend beregnen wir damit die Oberfläche des Waldbodens so schnell, dass der Boden jeweils etwa 10 Stunden lang gesättigt bleibt. Damit bilden wir einen Schwall salzhaltigen Wassers nach, wie er bei einem großen Sturm auftreten kann.

Nach der ersten 10-stündigen Salzwasserbehandlung im Juni 2022 zeigte unser Küstenwald kaum Reaktionen und wuchs im restlichen Jahr normal weiter. Im Juni 2023 verlängerten wir die Einwirkzeit auf 20 Stunden. Der Wald schien weiterhin weitgehend unbeeinträchtigt, obwohl Tulpenbäume Wasser langsamer aus dem Boden aufnahmen – möglicherweise ein frühes Warnsignal.

Nach einer 30-stündigen Exposition im Juni 2024 änderte sich das Bild. Mitte August wurden die Blätter der Tulpenbäume braun, mehrere Wochen früher als gewöhnlich.

Mitte September war das Kronendach des Waldes kahl, als hätte bereits der Winter begonnen. Auf einer nahegelegenen Fläche, die auf dieselbe Weise behandelt wurde, jedoch mit Süßwasser statt Meerwasser, traten diese Veränderungen nicht auf.

Die anfängliche Widerstandsfähigkeit unseres Waldes lässt sich teilweise durch den vergleichsweise niedrigen Salzgehalt des Wassers in dieser Flussmündung erklären, in der Süßwasser aus Flüssen und salziges Meerwasser zusammenfließen. Niederschläge nach den Experimenten 2022 und 2023 spülten die Salze aus dem Boden.

Nach dem Experiment von 2024 folgte jedoch eine schwere Dürre, sodass die Salze im Boden verblieben. Die längere Belastung der Bäume durch salzhaltige Böden nach unserem Versuch 2024 könnte ihre Fähigkeit überstiegen haben, diese Bedingungen zu tolerieren.

Das Meerwasser, das über den Bränden in Südkalifornien abgeworfen wird, ist stark salzhaltiges Ozeanwasser. Zudem sind die Bedingungen dort sehr trocken, insbesondere im Vergleich zu unserer Waldversuchsfläche an der Ostküste.

Veränderungen im Boden werden sichtbar

Unsere Forschungsgruppe untersucht weiterhin, welche Faktoren die Toleranz des Waldes gegenüber Salzwasser begrenzen und inwiefern sich unsere Ergebnisse auf andere Ökosysteme übertragen lassen, etwa auf jene im Raum Los Angeles.

Dass sich Baumblätter schon lange vor dem Herbst von Grün zu Braun verfärbten, war überraschend. Unter unseren Füßen im Boden verbargen sich jedoch weitere unerwartete Veränderungen.

Regenwasser, das durch den Boden sickert, ist normalerweise klar. Doch ungefähr einen Monat nach der ersten und einzigen 10-stündigen Salzwasserbehandlung im Jahr 2022 färbte sich das Bodenwasser braun und blieb zwei Jahre lang so. Die braune Färbung entsteht durch kohlenstoffhaltige Verbindungen, die aus abgestorbenem Pflanzenmaterial ausgewaschen werden – ähnlich wie beim Aufbrühen von Tee.

Unsere Laborversuche deuten darauf hin, dass Salz Ton und andere Partikel dazu brachte, sich im Boden zu verteilen und zu bewegen. Solche Veränderungen der Bodenchemie und -struktur können über viele Jahre bestehen bleiben.

Meeresspiegelanstieg verstärkt die Belastung an Küsten

Ozeanwasser kann zwar bei der Brandbekämpfung helfen, doch Feuerwehrverantwortliche bevorzugen aus gutem Grund Süßwasserquellen – sofern Süßwasser verfügbar ist.

Gleichzeitig sind die Küsten der USA zunehmend häufigeren und weitreichenderen Belastungen durch Salzwasser ausgesetzt. Steigende globale Temperaturen beschleunigen den Meeresspiegelanstieg, der Wälder, Felder und landwirtschaftliche Betriebe überflutet und unbekannte Risiken für Küstenlandschaften mit sich bringt.

Patrick Megonigal, stellvertretender Forschungsdirektor, Smithsonian Environmental Research Center, Smithsonian Institution

Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz erneut von The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.