Wissenschaftler und Studenten, angeführt von Experten der University of Colorado in Boulder und der Rutgers University, werden die ökologischen und humanitären Auswirkungen eines möglichen Atomkrieges mithilfe modernster wissenschaftlicher Instrumente bewerten.
Die Hauptautoren der Studie, die Professoren Brian Ton und Alan Robock, haben die nukleare Bedrohung seit Jahrzehnten umfassend untersucht. Sie gehörten zu den Ersten, die die Theorie des "nuklearen Winters" formulierten, wonach ein Atomkrieg zwischen zwei Staaten Teile des Planeten abkühlen und selbst in Ländern, die nicht am Krieg teilnehmen, eine massive Hungersnot verursachen könnte.
In ihrer 1983 veröffentlichten Arbeit stützten sich Ton, Robock und andere auf eine Studie von 1982, wonach Rauch aus brennenden Wäldern, Städten und Ölvorkommen, der durch nukleare Explosionen verursacht wurde, das Sonnenlicht blockieren und die Erde kühlen würde. Die Arbeit zum "nuklearen Winter" wurde 1983 in Science veröffentlicht und erregte weltweite Aufmerksamkeit.
"Es überrascht und macht mich traurig, dass die möglichen katastrophalen Folgen eines Atomkrieges kein Thema mehr sind, das in den 1980er Jahren begann", sagte Ton. "Eines der Ziele dieser Studie ist es, die Menschen über die Gefährlichkeit dieser Waffen aufzuklären, indem eine umfassende wissenschaftliche Analyse der Probleme bereitgestellt wird."
Zum ersten Mal wird die neue Studie eine detaillierte Bewertung der Auswirkungen des Atomkrieges auf die Landwirtschaft, die Nahrungskette der Ozeane und die Menschen liefern, einschließlich der Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln und der Migrationsaktivität. Das Team berechnet anhand verschiedener Szenarien, wie viel Rauch von städtischen Feuerstürmen und ihren brennbaren Materialien erzeugt wird.
"Der wichtigste Faktor ist die Rauchmenge durch Brände, die durch nukleare Explosionen in Städten und Industriegebieten verursacht werden, und deren Ausbreitung in die obere Atmosphäre", sagte Professor Robock. "Zum ersten Mal werden wir Brände und Feuerstürme anhand detaillierter Schätzungen des Brandes simulieren, basierend auf neuen plausiblen Szenarien für einen Atomkrieg."
Obwohl das globale Atomarsenal seit dem Ende des Kalten Krieges in den 1980er Jahren um etwa 75% reduziert wurde, sind immer noch etwa 15.000 Atomwaffen auf neun Länder verteilt. Die USA und Russland haben die meisten Waffen. Weitere Mitglieder des Nuklearclubs sind Großbritannien, China, Frankreich, Israel, Pakistan, Indien und Nordkorea.
Wissenschaftler stellen fest, dass die Bedrohung durch einen nuklearen Vorfall nicht abgenommen hat und aufgrund von Missverständnissen, internationaler Panik, Hackerangriffen, Terrorismus oder Aktionen einer führenden Atommacht auftreten kann. Nordkorea, das über 10 bis 20 Atomwaffen verfügt, demonstriert weiterhin seine militärische Macht. Zuletzt startete das Land eine Interkontinentalrakete, die angeblich Alaska oder Hawaii erreichen kann, und wurde von vielen Ländern, darunter den USA, Russland und China, verurteilt.
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Das Team verwendet Supercomputer und hochentwickelte Klimamodelle, die vom Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung (NCAR) in Boulder entwickelt wurden, um die Menge an brennbarem Material in Großstädten und die Menge an Rauch zu berechnen, die durch nukleare Explosionen erzeugt werden kann. Die Forscher verwenden auch landwirtschaftliche und globale Lebensmittelhandelsmodelle, um die Auswirkungen eines möglichen Atomkrieges auf Ernte und Hunger zu bewerten.
"Berechnungen zeigen, dass es auf dem Planeten genug Nahrung gibt, um die Menschen 60 Tage lang zu ernähren, während die Nahrungsmittelversorgung in einer durchschnittlichen Stadt nur 7 Tage dauern wird", sagte Ton. "Das Funktionieren unserer Gesellschaft basiert weitgehend auf unserer Fähigkeit, Lebensmittel, Treibstoffe und andere Güter zu transportieren, die von einem Atomkrieg schwer betroffen sein werden."
Im Jahr 2016 veröffentlichten Robock und Ton einen Kommentar in der New York Times unter der Überschrift Let's End the Peril of a Nuclear Winter. Darin verweisen sie auf ihre Studie von 2007 über die möglichen Auswirkungen eines Atomkrieges zwischen Indien und Pakistan, in der jedes Land 50 Bomben in Hiroshima-Größe zur Explosion bringt.
Demnach wird der Rauch der Explosionen innerhalb von fünf Jahren zu einem Temperaturabfall und damit zu einem weltweiten Rückgang der Produktion von Weizen, Reis, Mais und Sojabohnen um 10-40% führen. Explosionen können auch die Ozonschicht der Erde ernsthaft abbauen und die menschliche Gesundheit und die Umwelt schädigen.
Das neue Projekt erhielt einen dreijährigen Zuschuss in Höhe von 3 Mio. USD vom Open Philanthropy Project, einer gemeinnützigen Organisation, die sich auf die Finanzierung von Projekten in vier Kategorien konzentriert: US-Politik, globale Katastrophenrisiken, Forschung, Gesundheit und Entwicklung.
Im Rahmen der Open Philanthropy-Arbeit werden CU Boulder-Professor Yongping Hee und seine Studenten die Menge brennbarer Baumaterialien in modernen Städten auf der ganzen Welt bewerten. Professor Julia Lundqvist und ihre Studenten werden mithilfe ausgefeilter Wetterforschungs- und Vorhersagemodelle modellieren, wie sich das Gelände und seine Topographie auf das Brandverhalten nach einer nuklearen Explosion auswirken können.
Robock arbeitet mit mehreren Doktoranden zusammen, darunter Joshua Coupe, der bei der Klimamodellierung helfen wird. Ein anderer seiner Doktoranden, Guanhu Jhong, wird an der Modellierung der Landwirtschaft arbeiten. Der außerordentliche Professor Gal Hohman und der Doktorand Hainan Zhang werden sich auf die Wirtschaftsmodellierung konzentrieren.
Die NCAR-Wissenschaftler Charles Bardeen und Michael Mills verwenden die neuesten Atmosphären- und Aerosol-Klimamodelle, um die Reaktion des Klimasystems auf Ruß durch Brände besser zu verstehen.
Nach aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen kann ein Teil davon in der Stratosphäre (16–48 km über der Erdoberfläche) landen und viele Jahre oder sogar Jahrzehnte in der Luft bleiben.
In Zusammenarbeit mit Ton werden Bardeen und Mills die Emissionen von Gasen und Aerosolen aus städtischen Bränden verfolgen und deren Transport, Entfernung und Partikelwechselwirkungen mit Wolken, Sonnenlicht und Klima berechnen.
Darüber hinaus werden die stellvertretende Professorin der Universität Boulder, Nicole Lovenduski, und ihre Studenten untersuchen, wie sich die ozeanische Nahrungskette als Reaktion auf Klimastörungen und die erhöhte UV-Strahlung durch nukleare Explosionen ändern könnte.
Ihre Arbeit wird eine klarere Beschreibung der globalen humanitären Auswirkungen liefern, die durch aktuelle Bewertungen von Bränden, Klimawandel und den Auswirkungen auf die Lebensmittelproduktion, Preise und Einschränkungen für eine Reihe verschiedener möglicher Atomkriegsszenarien gestützt wird, sagten die Wissenschaftler.
