Wenn Sie schon einmal durch die Natur gelaufen sind und tief eingeatmet haben, kennen Sie BVOCs bereits. Biogene flüchtige organische Verbindungen, kurz BVOCs, werden hauptsächlich von Pflanzen emittiert. BVOCs sind unglaublich vielfältig, aber die am häufigsten vorkommenden werden Isoprenoide genannt. Zu ihnen gehören Isoprene ( kurze Kohlenstoffketten), Monoterpene ( doppelt so lange Kohlenstoffketten) und Sesquiterpene (dreimal so lang). Von allen Pflanzen sind die Bäume die wichtigsten Emittenten. Allein tropische Bäume tragen zu etwa 80 % zu den weltweiten Emissionen von Isoprenoiden bei.
BVOCs, insbesondere Isoprenoide, erfüllen viele Funktionen und sind für die typischen Pflanzendüfte verantwortlich. Pflanzen nutzen BVOCs aber auch, um Signale an andere Pflanzen oder sogar Insekten wie Bestäuber oder Fressfeinde von Pflanzenfressern zu senden. Darüber hinaus nutzen Pflanzen diese Verbindungen, um ihre Zellen zu schützen, und sie reagieren mit anderen Chemikalien in der Atmosphäre. Durch diesen Prozess der Emission reaktiver Gase tragen Pflanzen aktiv zur Wolkenbildung bei. Einfach ausgedrückt: Sie machen ihren eigenen Regen.
Die BVOC-Emissionen im Amazonasgebiet werden seit Jahrzehnten untersucht, und die Wissenschaftler haben bereits eine Menge darüber gelernt. Aber wir verstehen immer noch nicht ganz, wann und unter welchen Bedingungen Baumarten oder sogar einzelne Bäume mehr oder weniger Isoprenoide emittieren. Insbesondere fehlt es uns an detaillierten Kenntnissen über die Emissionskapazität von Bäumen als Reaktion auf ihre Umwelt, wie Wetter- und Klimabedingungen, die Merkmale ihrer Umgebung usw. Darüber hinaus haben sich die meisten Studien auf Isopren konzentriert. Um dies zu ändern, haben Eliane Gomes Alves und ihre Kollegen die Emissionskapazität von Isopren, Monoterpenen und Sesquiterpenen an Bäumen gemessen. Konkret untersuchten sie drei Baumarten, die im Amazonasgebiet überdurchschnittlich häufig vorkommen. Dabei berücksichtigten sie die Jahreszeiten und Umweltgradienten in der Umgebung von ATTO.
Die wichtigste Erkenntnis des Teams war, dass die Isoprenemissionen während des Übergangs von der Regenzeit zur Trockenzeit zurückgingen. Gleichzeitig stiegen die Emissionen der schwereren Monoterpene und Sesquiterpene an. Eine der Baumarten, die die Wissenschaftler untersuchten, emittierte Sesquiterpene nur in der Trockenzeit, und zwar verstärkt in den Wäldern auf dem höheregelegenen Plateau. Hier liegt der Grundwasserspiegel viel tiefer als in der weißsandigen Campina-Region. Das bedeutet, dass es für die Pflanzen schwieriger ist, an dieses Wasser heranzukommen.
Eliane Gomes-Alves und ihr Team kamen zu dem Schluss, dass Bäume als Reaktion auf abiotischen Stress, wie Hitze und Trockenheit, vermehrt Monoterpene und Sesquiterpene ausstoßen. Dies bedeutet, dass es für künftige Studien entscheidend ist, neben Isopren auch Monoterpene und Sesquiterpene zu messen. Da sich das Klima im Amazonasgebiet in Richtung längerer, heißerer und trockenerer Trockenzeiten verschiebt, werden diese Emissionen noch relevanter werden. Wenn wir verstehen, welche Pflanzen sie unter welchen Bedingungen emittieren und wie diese Verbindungen die Wolkenbildung und den Niederschlag beeinflussen, werden wir besser verstehen, wie der Amazonasregenwald auf den Klimawandel reagiert.
Eliane Gomes Alves et al. veröffentlichten die Studie “Seasonal shifts in isoprenoid emission composition from three hyperdominant tree species in central Amazonia” Open Access in der Zeitschrift Plant Biology.
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