Klimaeffekt von Pflanzen-Aerosolen kann variieren
Der Duft von Kieferwäldern oder geschnittenem Gras ist nicht nur unverwechselbar – er beeinflusst auch unser Klima. Denn die flüchtigen organischen Stoffe, die Pflanzen abgeben, bilden in der Atmosphäre größere Komplexe, die das Sonnenlicht streuen oder als Wolkenkeime dienen. Nur von einem kühlenden Effekt auf das Klima auszugehen, sei aber zu kurzsichtig, sagen Jülicher Forscher.
Pflanzen geben pro Jahr mehrere Millionen Tonnen flüchtiger organischer Komponenten in die Atmosphäre ab – zum Beispiel Monoterpene oder Sesquiterpene. Zusammen mit Schwebeteilchen in der Luft bilden sie größere Aerosole, die rund 100 Nanometer groß werden können. Eine Größe, in der sie als Kondensationskeim zur Wolkenbildung beitragen oder einfallendes Sonnenlicht in die Atmosphäre reflektieren. "Je nachdem, welchem Stress Pflanzen ausgesetzt sind, etwa durch Trockenheit oder Insektenbefall, ändert sich aber die Zusammensetzung der von den Pflanzen abgegebenen organischen Substanzen erheblich", gibt Prof. Astrid Kiendler-Scharr vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung zu bedenken, "Isopren und die sogenannten 'green leaves volatiles' unterdrücken beispielsweise die Aerosolbildung." Green leaves volatiles sind Substanzen, die man bei frisch geschnittenem Gras riechen kann und die auch von welkenden Blättern ausgehen.
Die Jülicher Forscher stellten fest, dass Hitze und Trockenheit eine grundlegend andere Antwort bei Pflanzen hervorruft als Insektenfraß. Hierzu setzten sie verschiedene Baumarten in großen gläsernen Klimakammern unterschiedlichen Stressfaktoren aus. Birken, Buchen, Kiefern und Fichten mussten Insektenbefall, Trockenheit und Hitze überstehen.
Käfer beispielsweise provozierten einen Anstieg von Sesquiterpenen auf rund 56 Prozent. Auch der Anteil anderer biogener flüchtiger Komponenten stieg durch den Insektenbefall auf 44 Prozent. "Genau diese Substanzen fördern die Bildung von größeren Aerosolen in der Atmosphäre und können somit zu einer vermehrten Wolkenbildung beitragen und das Sonnenlicht reflektieren", erklärt die Jülicher Wissenschaftlerin. Hitze und Trockenheit jedoch veranlasste die Pflanzen dazu, mehr Isopren und green leaves volatiles auszustoßen, die eine Aerosolbildung unterdrücken. Ob sich die Effekte in der Natur kompensieren, ist noch nicht belegt.
"Trockenheit und Insektenbefall gehen in der Natur oftmals Hand in Hand", erläutert Kiendler-Scharr. Bisher gibt es keine belastbaren Daten, welche Stressantwort dominiert. "Das ist Gegenstand intensiver internationaler Forschung", schildert sie. Sie und ihre Jülicher Kollegen interessiert zudem ein weiterer Aspekt: "In einer neuen Studie untersuchen wir, wie pflanzliche Emissionen mit Luftschadstoffen aus Abgasen reagieren und wie genau die Menge der Aerosolbildung dadurch beeinflusst wird. Diese Daten werden dringend benötigt, um den Einfluss dieses Zusammenspiels zwischen Mensch und Pflanze auf das Klima präziser berechnen zu können."
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