Veröffentlichung: Sind Termiten eine unbekannte Quelle für BVOCs?

Pflanzen und Böden, insbesondere im Amazonas-Regenwald, emittieren die meisten biogenen flüchtigen organischen Verbindungen (BVOCs), die in der Atmosphäre vorkommen. Dort beeinflussen sie viele Prozesse, wie z.B. die Bildung von sekundären organischen Aerosolen, die wiederum den Strahlungshaushalt der Erde beeinflussen. Allerdings haben sich bisher nur wenige Studien mit den Emissionen von Insekten wie Termiten befasst.

BVOCs im Amazonasgebiet

Nora Zannoni und ihre Kollegen haben die BVOC-Emissionen am ATTO-Turm in verschiedenen Höhen gemessen. Konkret betrachteten sie ein bestimmtes BVOC namens α-pinene. Diese organische Verbindung existiert in zwei gespiegelten Formen: (-)-α-Pinen und (+)-α-Pinen. Solche chiralen Formen haben dieselben physikalischen Eigenschaften. Insekten und Pflanzen können jedoch zwischen diesen Formen unterscheiden und ziehen es möglicherweise vor, mit der einen oder der anderen zu interagieren. Und in der Tat zeigen die wenigen existierenden Studien, dass das Verhältnis zwischen den chiralen Verbindungen regional variiert.

Dies gilt auch für ATTO, wo (+)-α-Pinen im Allgemeinen seltener sind. Nun entdeckten die Wissenschaftler weitere Variationen zwischen diesen spiegelbildlichen Formen. Bei ATTO ermittelten sie, wie sich die BVOC-Emissionen im Laufe des Tages verhielten. Sie stellten fest, dass die BVOC-Emissionen zunehmen, wenn die Pflanzen morgens mit der Photosynthese beginnen. Vereinfacht ausgedrückt erreichen sie über dem Kronendach am Nachmittag, wenn die Temperaturen am höchsten und die Pflanzen am aktivsten sind, ihre maximale Häufigkeit. Dies gilt insbesondere für (-)-α-Pinen, was bestätigt, dass der Wald ihre Hauptquelle ist.

Aber bei (+)-α-Pinen ist die Lage etwas anders. Ihre Konzentration nimmt nach einem morgendlichen Höhepunkt ab. Darüber hinaus fand das Team heraus, dass (-)-α-Pinen die dominierende Form oberhalb von 80 m Höhe ist. Das sonst weniger verbreitete (+)-α-Pinen kommt jedoch in 40 m Höhe häufiger vor, was mit der durchschnittlichen Höhe des Kronendachs übereinstimmt. Dies zeigt, dass chirale BVOCs bei ATTO weder gleich häufig vorkommen, noch ist das Verhältnis der beiden Formen über die Zeit, die Jahreszeit oder die Höhe konstant.

Termiten halten eine Überraschung bereit

Aber diese Änderung des chiralen Verhältnisses in 40 m Höhe deutet auch auf eine zusätzliche Quelle für BVOCs hin. Nora Zannoni und ihre Koautoren haben viele verschiedene Erklärungen in Betracht gezogen und zusätzliche Messungen durchgeführt, um das Rätsel zu lösen. Sie fanden eine weitere Stelle, an der (+)-α-Pinen häufiger vorkam: über Termitennestern.

Um den hohen ATTO-Turm herum ist eine relativ große Lücke im Kronendach. Hier finden wir viele schnell wachsende Pflanzen, die ständig neue Blätter bilden. Es ist bekannt, dass Insekten, wie Termiten, sich gerne von solchen neuen Blättern ernähren und daher in der Nähe des hohen Turms häufiger vorkommen könnten. Daher könnten die Emissionen aus dem Nest die Häufigkeit von (+)-α-Pinen in 40 m Höhe beeinflussen.

Um abzuschätzen, wie wichtig die Termiten wirklich sind, muss das Forschungsteam sie in Zukunft noch genauer untersuchen. Beispielsweise planen sie, isolierte Termitenarten zu beproben. Dies wird auch hilfreich sein, um herauszufinden, ob die Insekten selbst für die Veränderung der vorherrschenden α-Pinen-Form verantwortlich sind oder ob auch Wechselwirkungen zwischen Insekten und Pflanzen eine Rolle spielen könnten.

Zannoni et al. veröffentlichten die Studie “Surprising chiral composition changes over the Amazon rainforest with height, time and season” Open Access im neuen Nature Journal Communications Earth & Environment.

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Lufteinlassschlauch an der Spitze des ATTO-Turms. © Eva Pfannerstill / MPI-C

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