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Pflanzen lassen Wolken wachsen

Eine Studie im Fachmagazin "Nature Geoscience" legt nahe, dass Pflanzen die Klimaerwärmung in Zukunft abmildern könnten. Das gelingt ihnen, indem sie mehr flüchtige, gasförmige Verbindungen an die Luft abgeben, aus denen später Wolken entstehen. Die wiederum schützen vor Sonneneinstrahlung.

Von Volker Mrasek | 29.04.2013
    Wenn es wärmer wird, geben Pflanzen stärker Gas, könnte man sagen. Vor allem Bäume emittieren dann mehr flüchtige organische Verbindungen. Die Gase werden in der sauerstoffreichen Atmosphäre oxidiert und heften sich schließlich an biogene Aerosole, also an natürliche Schwebstaub-Partikel. Diese winzig kleinen Teilchen wiederum kühlen das Klima. Sie streuen nämlich das einfallende Sonnenlicht. Außerdem dienen die Aerosole als sogenannte Starterkeime für die Bildung von Wolken - und Wolken reflektieren ebenfalls die Solarstrahlung.

    Der Physiker Pauli Paasonen von der Universität Helsinki in Finnland:

    "Es gibt schon länger die Theorie, dass Pflanzen mehr von diesen Gasen ausstoßen, wenn es wärmer wird, und dass dies eine abkühlende Wirkung an der Erdoberfläche hat. In unserer Studie bestätigen wir nun, dass das wirklich stimmt. Und zwar nicht bloß lokal oder regional, wie man bisher zeigen konnte, sondern tatsächlich kontinentweit."

    Paasonen ist zurzeit Gastwissenschaftler am Institut für Angewandte Systemanalyse in Laxenburg in Österreich. Dort wertete er langjährige Datenreihen von insgesamt elf Dauermessstationen aus. Die meisten von ihnen befinden sich in Europa und zwei auch in Deutschland: am Hohenpeissenberg in Oberbayern und in Melpitz nicht weit von Leipzig.

    In diesen Stationen misst man schon länger flüchtige Stoffe aus Pflanzen wie auch Aerosole und deren Größe in der Atmosphäre – beste Bedingungen, um die Theorie von der biogenen Klimakühlung während der Vegetationsperiode zu testen.

    "Nach unseren Abschätzungen könnte der pflanzliche Kühlungseffekt die Klimaerwärmung in nördlichen ländlichen Regionen um 30 Prozent abmildern, so in dieser Größenordnung. Global sieht das allerdings anders aus. Die Kontinente bedecken ja nur einen kleinen Teil der Erdoberfläche, verglichen mit dem Ozean. Global gesehen schmälern Pflanzen die Erwärmung nach unseren Schätzungen lediglich um ein Prozent. Das heißt, statt um – sagen wir – ein Grad erwärmt sich das Klima nur um 0,99 Grad Celsius."

    Skandinavien, Kanada oder auch Sibirien – das sind Regionen, in denen die Vegetation das Klima in Zukunft am stärksten kühlen könnte. Warum? Weil sie sehr waldreich sind. Außerdem ist die Luftverschmutzung dort sehr gering. Folglich spielen biogene Aerosole eine größere Rolle im atmosphärischen Strahlungsgeschehen. Einen gewissen Effekt sollten sie aber auch in mittleren Breiten haben, wie Pauli Paasonen sagt. Also auch im Schwarzwald zum Beispiel.

    "Wälder in Deutschland tragen sicher auch zu diesem Kühlungseffekt bei. Wir beobachten ihn sogar in Südafrika, wo es gar keine Wälder in dem Sinne gibt. Es ist anzunehmen, dass dieser Effekt in allen Vegetationstypen vorkommt. Allerdings würde ich sagen: In Deutschland dominiert Schwebstaub in der Luft, der aus menschlichen Aktivitäten stammt. So dass der Abkühlungseffekt durch biogene Aerosole sicher nicht sehr stark ist - wie überhaupt in Mitteleuropa."

    Die direkte Strahlungswirkung der biogenen Aerosole ist offenbar sehr gering. Sie kühlen vor allem indirekt – dadurch, dass sich durch sie mehr Wassertröpfchen in der Luft bilden können und die Bewölkung zunimmt. Davon gehen Pauli Paasonen und seine Kollegen aus. Auch die Frage, welche Gase für den pflanzlichen Kühlungseffekt verantwortlich sind, glauben die Forscher beantworten zu können. Der Atmosphärenphysiker Ari Asmi von der Universität Helsinki:

    "In unserer Studie konnten wir zeigen, dass die wichtigsten flüchtigen Verbindungen in diesem Zusammenhang wohl Monoterpene sind. Wenn Sie einen Haushaltsreiniger haben, der nach Wald duftet – dann sind das genau diese Stoffe. Zum Beispiel alpha-Pinen, das nach Kiefer riecht."

    Wenn Wälder in Zukunft stärker duften, kurbeln sie also die Wolkenbildung an und kühlen das Klima. Allerdings bei weitem nicht stark genug, um die globale Erwärmung ernsthaft in Schach zu halten. Das Problem erfordert also weiterhin andere Lösungen.