Waldbrände, die aufgrund des Klimawandels immer häufiger auftreten, beeinflussen die Ökosysteme. Eine kürzlich durchgeführte Studie in den Rocky Mountains in Colorado von den Wissenschaftlerinnen Delphine Farmer und Mj Riches, die mit der Colorado State University verbunden sind, zeigt eine überraschende Reaktion einiger Bäume auf Rauch: Sie "halten den Atem an".
Angesichts dichter Rauchschwaden schließen Bäume ihre Poren, die als Stomata bekannt sind, um sich vor schädlichen Gasen und Partikeln zu schützen, was ihren lebenswichtigen Prozess der Photosynthese beeinträchtigt.
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Stomata sind kleine Poren auf den Blättern der Pflanzen. Sie ermöglichen die Aufnahme von Kohlendioxid (CO₂), das für die Photosynthese benötigt wird, einen essenziellen Prozess für das Wachstum der Pflanzen und die Freisetzung von Sauerstoff in die Atmosphäre. Die Stomata regulieren auch die Transpiration und helfen so, die innere Temperatur der Pflanzen zu kontrollieren.
Als Reaktion auf Umweltfaktoren wie Licht, Feuchtigkeit oder Trockenheit können sich die Stomata öffnen oder schließen, um Wasser zu sparen und die inneren Gewebe der Pflanze zu schützen.
Wenn der Rauch von Waldbränden die Atmosphäre erobert, reagieren die Pflanzen, indem sie ihre Stomata schließen, um den Eintritt von schädlichen Partikeln und anderen chemischen Verbindungen zu begrenzen. Diese Schließung reduziert ihre Fähigkeit zur Photosynthese nahezu auf null. Diese Reaktion ähnelt der von Menschen, die bei hohen Verschmutzungswerten Schutz suchen, indem sie die Außenluft meiden.
Während ihrer Beobachtungen stellten Delphine Farmer und Mj Riches fest, dass den dichten Rauch ausgesetzte Ponderosa-Kiefern aufhörten "zu atmen", indem sie ihre Poren vollständig verschlossen und so die Aufnahme von CO₂ verhinderten und die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) erheblich reduzierten.
VOCs spielen eine Schlüsselrolle bei der Abwehr von Pflanzen gegen Insekten und in der Kommunikation mit benachbarten Pflanzen. Zudem tragen sie zur Bildung sekundärer organischer Aerosole bei, die die Luftqualität beeinflussen. Bei Rauchpräsenz nimmt die Emission von VOCs ab, was auf einen negativen Einfluss auf die Fähigkeit der Pflanzen hinweist, mit ihrer Umwelt zu interagieren.
Die Auswirkungen dieser Reaktionen auf die Pflanzengesundheit auf lange Sicht sind noch ungewiss. Auch wenn die Bäume nach dem Verschwinden des Rauchs ihre normale Photosynthesefunktion wieder aufnehmen können, könnten die kumulativen Effekte wiederholter Rauchbelastungen das Pflanzenwachstum stören und die Ökosysteme beeinträchtigen.
Die Bildung von bodennahem Ozon, eine weitere potenzielle Gefahr, ergibt sich aus der Reaktion von VOCs mit Stickoxiden unter dem Einfluss von Sonnenlicht. Dieses Ozon kann Pflanzengwebe schädigen und die Photosynthese hemmen.
Angesichts der Zunahme von Häufigkeit und Intensität von Waldbränden ist es essentiell, die Forschung fortzusetzen, um diese langfristigen Auswirkungen zu verstehen. Dieses Wissen ist wichtig, um die forstwirtschaftlichen Richtlinien anzupassen und die negativen Auswirkungen auf die Biodiversität und die Gesundheit der Ökosysteme zu minimieren.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Colorado State University