Mehr als 80 Jahre nach dem Atombombenabwurf auf Hiroshima haben Wissenschaftler neue Daten zum Ausmaß des nuklearen Feuersturms erhalten – und die Quelle waren weder Satellitenaufnahmen noch seismische Sensoren, sondern eine kurze handschriftliche Notiz im Flugbuch des B-29-Bombers Enola Gay. Die in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlichte Studie zeigt, dass die Rauchwolke der „Little Boy“-Bombe mindestens 11,3 Kilometer hoch aufstieg. Dies stimmt vollständig mit theoretischen Modellen eines nuklearen Winters überein und liefert der Wissenschaft einen seltenen realen Anhaltspunkt zur Berechnung der klimatischen Folgen massiver nuklearer Konflikte.
„CLOUD GONE“: Der Eintrag, der sich als Schlüssel zur Modellierung erwies
Im Jahr 1945, 97 Minuten nach dem Abwurf der Atomladung über Hiroshima, trug Navigator Theodore Van Kirk einen prägnanten Satz in das Flugbuch der Enola Gay ein: „CLOUD GONE“ („Wolke verschwunden“). Auf den ersten Blick handelt es sich um eine gewöhnliche operative Notiz: Die Besatzung stellte fest, dass die charakteristische Pilzsäule über der Stadt aus dem Cockpit des Flugzeugs, das sich in einer Entfernung von 750 bis 764 Kilometern befand, nicht mehr zu sehen war. Wie jedoch eine Forschungsgruppe unter Leitung des Atmosphärenphysikers David Romps von der University of California in Berkeley herausfand, hatte sich die Wolke weder physisch aufgelöst noch war sie unter den Horizont abgesunken. Die Besatzung konnte sie lediglich aufgrund von Dunst in der Atmosphäre, der die Fernsicht abschirmte, nicht mehr erkennen. Genau diese Unterscheidung – zwischen tatsächlichem Verschwinden und optischer Unsichtbarkeit – ermöglichte es den Wissenschaftlern, die Mindesthöhe der Rauchfahne zu bestimmen.
100.000 Computersimulationen für eine einzige Frage
Um die Beobachtung „Wolke nicht sichtbar“ in einen quantitativen Höhenparameter zu übersetzen, rekonstruierten die Forscher die Wetterbedingungen vom August 1945 im Raum Hiroshima und führten rund 100.000 Computersimulationen zur Ausbreitung der Rauchfahne durch. In die Berechnungen floss ein optisches Modell ein, das die Krümmung von Lichtstrahlen in der Atmosphäre aufgrund von Luftdichteänderungen in verschiedenen Höhenlagen berücksichtigt. Ohne diese Korrektur hätte der Fehler bei der Bestimmung der Sichtweite mehrere Kilometer betragen können. Das Ergebnis der Modellierung: Mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent erreichte die Ruß- und Rauchfahne eine Höhe von mindestens 11,3 Kilometern, drang also in die obere Troposphäre vor und verblieb nicht in den unteren Schichten, wie in einigen frühen Schätzungen angenommen.
Warum 11,3 Kilometer eine kritische Schwelle sind
Eine Höhe von 11,3 km ist für die Klimafolgenforschung von fundamentaler Bedeutung. Rußpartikel, die in der oberen Troposphäre verbleiben, werden nicht so schnell durch Niederschläge ausgewaschen wie in tieferen Schichten und können monatelang in stratosphärennahen Regionen zirkulieren. Das bedeutet, dass selbst eine einzige Explosion eine spürbare Menge lichtstreuender Partikel in die Atmosphärenschicht einbringen kann, die das Gleichgewicht der die Erdoberfläche erreichenden Sonnenstrahlung bestimmt. Im Kontext von Szenarien eines nuklearen Winters, bei denen von der gleichzeitigen Detonation Dutzender oder Hunderter Sprengsätze ausgegangen wird, könnte der kumulative Effekt einer solchen „Rußbelastung“ der oberen Troposphäre zu jahrelangen Einschränkungen der Sonneneinstrahlung, drastischen Temperaturabfällen und infolgedessen zu schwerwiegenden Störungen in der Landwirtschaft sowie Gefahren für die globale Ernährungssicherheit führen.
Das einzige dokumentierte Beispiel eines Feuersturms dieses Ausmaßes
Es ist wichtig zu betonen, dass der Atombombenabwurf auf Hiroshima der einzige dokumentierte Fall eines nuklearen Feuersturms in der Menschheitsgeschichte bleibt, für den direkte Beobachtungen aus der Distanz überliefert sind. Keiner der späteren Atomtests reproduzierte Bedingungen, bei denen sich eine Rauchfahne über einem großen städtischen Gebiet mit dichter Bebauung und organischen Materialien bildete, die eine intensive Rußbildung gewährleisten. Dies macht die Daten der Enola Gay zu einem einzigartigen Kalibrierungsbeispiel: Anhand dieser Daten können theoretische Modelle überprüft und verfeinert werden, die andernfalls reine Analysemenschenkonstrukte bleiben würden. Die erzielten Ergebnisse schließen somit eine der empfindlichsten Lücken bei der Verifizierung von Szenarien eines nuklearen Winters.
Von einem einzigen Eintrag zur Überarbeitung von Klimamodellen
Die Studie behauptet nicht, dass eine einzelne Explosion das globale Klima verändern kann – das wäre eine unzulässige Verallgemeinerung. Sie liefert jedoch einen messbaren, in Simulationen reproduzierbaren Fakt, der im wissenschaftlichen Diskurs bisher fehlte: die reale untere Grenze der Höhe der nuklearen Rauchfahne, bestätigt nicht durch theoretische Berechnungen auf dem Papier, sondern durch den Abgleich historischer Beobachtungen mit einer physikalisch fundierten Simulation. Für Klimatologen und Zivilschutzespezialisten bedeutet dies, dass Modelle des nuklearen Winters, in denen die Rußkomponente auf die unteren Troposphärenschichten beschränkt ist, die Auswaschungsrate überschätzen und dementsprechend die Dauer des Kliamteffekts unterschätzen. Der routinemäßig vom Navigator verfasste Eintrag „CLOUD GONE“ erwies sich als das fehlende Bindeglied, das die Theorie mit der einzig verfügbaren realen Beobachtung verknüpfte.