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Aufrüstung mit Nebenwirkungen

Erde|Umwelt

Aufrüstung mit Nebenwirkungen
Der Klimawandel könnte die Qualität der Böden in der Nähe von Laubbäumen beeinträchtigen. Das legt zumindest eine Laborstudie US-amerikanischer Biologen nahe, in der die Forscher testeten, wie Rot-Ahorn auf verschiedene Klimabedingungen reagiert. Das Ergebnis: Bei heißerem, trockenerem Wetter produzieren die Bäume mehr und anders zusammengesetzte Gerbstoffe in ihren Blättern – eigentlich, um Schädlinge abzuwehren. Fällt dieses chemisch aufgerüstete Laub jedoch zu Boden, bremsen die Schutzstoffe die natürlichen Zersetzungsprozesse, weil sie die Arbeit der dafür zuständigen Bodenmikroben blockieren. Auf Dauer könnte die globale Erwärmung daher dazu führen, dass der Boden an Nährstoffen verarmt, spekulieren die Wissenschaftler. Das wiederum würde das Pflanzenwachstum verringern und damit auch die Fähigkeit der Pflanzen beeinträchtigen, das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Luft zu entfernen, schreiben Jeffrey Dukes von der Purdue-Universität in West Lafayette und seine Kollegen.

Die Beobachtungen an den Rot-Ahorn-Bäumen entstanden im Rahmen eines größeren Projektes, in dem die Forscher verschiedene Pflanzenarten unterschiedlichen Klimabedingungen aussetzen – etwa, indem sie sie mit Heizlüftern aufwärmen. Auf diese Weise sollen mehrere mögliche Zukunftsszenarien simuliert werden, die im Rahmen des aktuellen Klimawandels zu erwarten sind. „Im Prinzip haben wir eine große Zeitmaschine gebaut, die verschiedene Flurstücke durch die Veränderung der Temperatur und der Niederschlagsmengen in unterschiedliche potenzielle Zukunftsvarianten transportiert“, illustriert Dukes.

Als eines der wahrscheinlichsten Szenarien gilt ein Klima mit deutlich weniger Niederschlag und höheren Temperaturen. Genau diese Bedingungen verändern die Blatt-Chemie des Rot-Ahorns jedoch drastisch, konnten die Wissenschaftler nachweisen: Die Konzentration der Gerbstoffe, auch Tannine genannt, in den Blättern verdoppelte sich, und auch ihre Zusammensetzung war verändert – es fanden sich deutlich mehr kleinere, aggressivere Varianten als unter normalen Bedingungen. Dadurch waren die Blätter sehr viel effektiver darin, zelluloseabbauende Enzyme zu hemmen. Einerseits können sie so potenzielle Krankheitserreger und Fressfeinde besser abwehren, erläutern die Forscher. Andererseits werden diese Proteine aber auch von vielen Bodenmikroben genutzt, um heruntergefallenes Laub und andere Pflanzenreste zu zersetzen und so die darin enthaltenen Nährstoffe wieder dem natürlichen Kreislauf zuzuführen.

Welche Auswirkungen diese Veränderungen im Endeffekt auf die Umwelt haben werden, können die Wissenschaftler bisher nicht sagen. Sie vermuten allerdings, dass sich der gesamte Nährstoffkreislauf aufgrund der gebremsten Zersetzungsprozesse verlangsamt. Das könnte ihrer Ansicht nach den Treibhauseffekt weiter ankurbeln, da die langsamer wachsenden Pflanzen weniger Kohlendioxid aufnehmen. Es sei jedoch auch denkbar, dass dieser Effekt eben dadurch ausgeglichen wird, dass die Blätter und Pflanzenreste langsamer zerfallen – denn damit gelangt ja auch der darin enthaltene Kohlenstoff langsamer wieder in die Umwelt. Die Forscher wollen jetzt testen, ob sich ähnliche Prozesse auch in anderen Pflanzen nachweisen lassen.

Jeffrey Dukes (Purdue University, West Lafayette) et al.: New Phytologist, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1111/j.1469-8137.2011.03667.x dapd/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
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