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StartseiteForschung aktuellTreibhausgas mit multipler Wirkung26.07.2007

Treibhausgas mit multipler Wirkung

Schadwirkung auf Pflanzen in Modellen bislang unberücksichtigt

Klimaforschung. - Neben dem wichtigsten Treibhausgas Kohlendioxid trägt auch Ozon zur globalen Erwärmung bei. Einer neuen Studie zufolge ist dabei der Einfluss des Spurengases auf das Klima größer als bislang angenommen. Denn Ozon sorgt dafür, dass Pflanzen weniger Kohlendioxid aufnehmen können und greift so als Schadstoff indirekt in den Klimahaushalt der Erde ein. In der aktuellen "Nature" gehen Wissenschaftler von einer Verringerung der Kohlenstoffsenke Pflanzen um bis zu 25 Prozent aus.

Von Volker Mrasek

Bodennahes Ozon schädigt die Pflanzen. (Stock.XCHNG / John S)
Bodennahes Ozon schädigt die Pflanzen. (Stock.XCHNG / John S)

Das Ergebnis der neuen Studie kann niemanden wirklich überraschen. Merkwürdig ist eher, dass britische Forscher erst jetzt darauf hinweisen: Die Klimawirksamkeit von Ozon wird unterschätzt, sogar von den gängigen globalen Klimamodellen. Das Spurengas greift nicht nur in den Strahlungshaushalt der Erde ein; es beeinflusst auch den wichtigen Kohlenstoff-Kreislauf zwischen den Landoberflächen und der Atmosphäre.

"Bis jetzt hat man nur den direkten Effekt von Ozon berücksichtigt. Es ist ein Treibhausgas und trägt deshalb zur globalen Erwärmung bei."

Ozon sei aber auch auf indirektem Wege wirksam, sagt Stephen Sitch, Mathematiker beim britischen Zentrum für Klimavorhersage und Hauptautor der neuen Studie im Wissenschaftsmagazin Nature. Stich:

"Ozon schädigt Pflanzen und vermindert so deren Wachstum. Das schmälert die Fähigkeit der Vegetation, Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufzunehmen. Auch das ist ein spürbarer Klimaeffekt."

Kohlendioxid ist das wichtigste durch menschliche Aktivitäten freigesetzte Treibhausgas. Doch nur rund die Hälfte der globalen Emissionen verbleibt in der Atmosphäre. Der andere Teil wird vom Ozean und von Landpflanzen aufgenommen. Man spricht hier auch von Kohlenstoffsenken, in denen gewisse Mengen CO2 verschwinden. Ohne sie würde sich die Erdatmosphäre noch stärker erwärmen. Für die Vegetation ist Kohlendioxid dabei ein Lebenselixier. Grüne Pflanzen brauchen es als Grundstoff für die Photosynthese und damit letztlich für den Aufbau pflanzlicher Biomasse. Sie nehmen das Gas durch winzige Blattöffnungen auf. Sitch:

"Die Zunahme von CO2 in der Atmosphäre wirkt wie zusätzlicher Dünger. Pflanzen nehmen mehr davon auf, und die Welt, kann man sagen, wird etwas grüner. Aber auch Ozon beeinflusst die Photosynthese und Produktivität der Pflanzen. Und zwar negativ. Es wirkt da als Schadstoff. Die globalen Klima- und Kohlenstoff-Modelle berücksichtigen zwar den Dünge-Effekt durch CO2, aber nicht die gegenteilige Wirkung von Ozon."

Konkret ist es so, dass Pflanzen das aufgenommene und für sie schädliche Ozon entgiften müssen. Dafür wird Energie aus der Photosynthese abgezweigt, und die fehlt dann beim Aufbau von Biomasse. In hohen Konzentrationen lässt Ozon sogar Zellen und Blätter absterben. Das führt dazu, dass Pflanzen der Atmosphäre nicht so viel CO2 abnehmen können wie vielleicht gedacht. Wobei es regionale Unterschiede gibt. Besonders stark zunehmen soll Ozon nach den Prognosen in den Ballungszentren Nordamerikas, Zentraleuropas und Südostasiens. Stephen Sitch:

"Aufgrund von Schädigungen durch Ozon fällt der CO2-Dünge-Effekt in der Pflanzenwelt wahrscheinlich um ein Viertel kleiner aus als angenommen. Die indirekte Klimawirkung von Ozon dürfte damit genauso groß sein wie seine direkte als atmosphärisches Treibhausgas."

Es gibt allerdings Forscher, die halten solche Zahlen für eher spekulativ. Denn nicht alle Landpflanzen reagieren in gleicher Weise auf Ozon. Die Autoren der neuen Studie stützen sich bei ihren Abschätzungen unter anderem auf Freilandexperimente mit jungen Pappeln. Sie sind besonders anfällig für Ozon, genauso wie Weiden zum Beispiel. Älteren Bäumen dagegen macht das Reizgas bisweilen kaum zu schaffen. Das Gleiche gilt für bestimmte Baumarten wie Buche oder Fichte. Das zeigte sich bei einem Langzeitversuch mit künstlicher Begasung in einem bayerischen Forst nahe Freising. Man kann also sagen: Im Prinzip gehört die Ozon-Wirkung genauso in heutige Klimamodelle wie der Düngeeffekt durch CO2. Doch es bedarf wohl noch genauerer Untersuchungen, um zu beziffern, wie groß er wirklich ist.

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