‘We weten hoe onweerswolken boven bosbranden ontstaan, maar het onvoorspelbare maakt ze gevaarlijk’

Atmosfeer Uit de opstijgende rook van een bosbrand kunnen enorme wolken ontstaan. Het onweer daarvan maakt weer nieuwe vuurhaarden.

Meteorologen zien steeds vaker heftige onweerswolken, die zich steeds extremer gedragen.
Meteorologen zien steeds vaker heftige onweerswolken, die zich steeds extremer gedragen. Foto’s NASA / U.S. Naval Research Laboratory

Bosbranden kunnen gigantische grijsbruine onweerswolken voortbrengen die op hun beurt weer nieuwe bosbranden veroorzaken. Dat was al bekend bij meteorologen. Maar verontrustend is nu dat die wolken steeds vaker voorkomen, steeds groter zijn en dat ze zich steeds extremer gedragen.

Op 16 juli zagen Amerikaanse meteorologen op satellietbeelden van Canada tien van zulke onweerswolken op één dag. Twee weken eerder strekte een wolkenpartij van honderdzestigduizend vierkante kilometer (ongeveer vier keer zo groot als Nederland) zich uit boven West-Canada. Dat is de grootste ooit waargenomen, schreef NASA in een persbericht. Het Noord-Amerikaanse bliksemdetectienetwerk registreerde honderddertienduizend bliksemschichten uit de gigantische wolkenpartij. Dat is zo’n 5 procent van Canada’s jaarlijkse blikseminslagen.

Rook, as en vochtige lucht vormen het ‘recept’ voor deze onweerswolken, of pyrocumulonimbuswolken zoals meteorologen ze noemen. De hete, vochtige lucht van een bosbrand stijgt op en hoog in de atmosfeer koelt die lucht af. Het vocht condenseert daar tot een verzameling druppels. Die druppels mengen met rook en as, wat een dreigende grijsbruine kleur geeft. Lang niet elke bosbrand creëert zo’n wolk en alleen de wolken die groot genoeg zijn, behoren tot de groep.

Branden blussen met regen doen die wolken meestal niet. Integendeel: vaak wakkeren ze nieuwe bosbranden aan. Door de vervuiling in de lucht boven een bosbrand ontstaan alleen kleine druppels. Vaak zo klein, dat ze al vallend in de hete lucht volledig verdampen vóór ze het vuur bereiken.

Het onvoorspelbare maakt deze wolken zo gevaarlijk

Maarten Krol Wageningen U&R

Die ‘droge neerslag’ is gevaarlijk. Neerslag die boven de grond al verdampt, koelt de lucht af. De warme stijgende lucht en de koude dalende lucht in de pyrocumulonimbuswolken wrijven langs elkaar en dan ontstaat hevige bliksem. Wanneer die bliksemschichten – zónder regen – inslaan in een bos, kunnen ze nieuwe branden veroorzaken.

Bovendien vergroten hevige windstoten door pyrocumulonimbuswolken het bosbrandgebied. Afgekoelde lucht zakt eruit naar beneden. Zodra die lucht de grond raakt, ontstaan sterke horizontale windstoten. Die stuwen de brand verder én brengen zuurstof mee, wat brandhaarden aanwakkert. De windstoten zijn vaak het hevigst in de nacht. De temperatuur daalt dan, terwijl de relatieve luchtvochtigheid stijgt. Dan verzwakt het vuur en kan dit de pyrocumulonimbuswolk niet meer dragen: de wolk klettert in rap tempo naar beneden. Dat is vergelijkbaar met een warme föhn die een klein balletje hooghoudt. Als die föhn plots uitgaat, valt het balletje.

„Zorgelijk”, noemt Brian Verhoeven de toename van onweerswolken boven bosbranden. Hij spreekt over de telefoon vanuit een brandweerkazerne in Catalonië, Spanje. Hij is meteoroloog bij Buienradar, masterstudent earth and environment aan Wageningen U&R en onderzoekt de wolken in Spanje. Even eerder stond hij daar aan de frontlinie bij een bosbrand. Niet om de brand te blussen, maar om ter plaatse te kijken hoe en waardoor pyrocumulonimbuswolken ontstaan en om eventueel brandweerlieden te waarschuwen, zodat ze zich op tijd kunnen terugtrekken. De laatste wolk in Catalonië ontstond op 25 juli en verergerde de situatie daar. „Ik maak me niet alleen zorgen om Spanje. Het klimaat verschuift van het zuiden naar het noorden en de wolken steken op steeds meer plekken de kop op.”

Meer kennis nodig

„Vooral het onvoorspelbare is wat deze wolken gevaarlijk maakt”, zegt Maarten Krol, hoogleraar luchtkwaliteit en atmosferische chemie aan Wageningen U&R. „De basis weten we al enige tijd: hoe ze ontstaan en dat ze bosbranden veroorzaken. Maar om te modelleren waar en wanneer ze precies opduiken en hoe ze de branden beïnvloeden, is veel computerrekenkracht en kennis van alle gedetailleerde processen erachter nodig. Die zijn nog lang niet allemaal bekend.”

Onduidelijk is ook het effect van de wolken op het klimaat op lange termijn. De wolken groeien soms tot zo’n zestien kilometer hoogte. Ter vergelijking: een cumuluswolk (een ‘gewone’ stapelwolk) komt niet hoger dan twee kilometer. Op zestien kilometer hoogte verspreiden pyrocumulonimbuswolken asdeeltjes in de stratosfeer. Die blijven daar hangen en reflecteren zonlicht, als een gigantische parasol. Als er in de toekomst veel meer pyrocumulonimbuswolken ontstaan, zouden deze wolken op deze manier voor verkoeling zorgen, net als een vulkaanuitbarsting.