Ökologie und Klima Wie Pflanzen die Temperatur der Atmosphäre regeln

Brasilianischer Regenwald. In Regionen mit viel Wald können Pflanzen 30 Prozent der Temperaturerhöhung der Atmosphäre durch den Klimawandel kompensieren. Andernorts ist es nur etwa ein Prozent.

(Foto: Reuters)

Vom Moos bis zum Urwaldriesen: Pflanzen geben offenbar Substanzen ab, die die Wolkenbildung verstärken. Und Wolken bremsen die Erwärmung der Atmosphäre ab - zumindest etwas.

Von Christopher Schrader

Man könnte es als globale Hilfe zur Selbsthilfe verstehen. Offenbar können Pflanzen vom einfachen Moos bis zum Urwaldriesen am Amazonas die Temperatur der Atmosphäre regulieren, wie ein internationales Forscherteam erklärt. Wenn es wärmer wird, stoßen die Pflanzen vermehrt flüchtige Substanzen aus, zum Beispiel die sogenannten Terpene.

"Der Geruch des Waldes besteht aus diesen Gasen", erklärt Ari Asmi von der Universität Helsinki. Die organischen Substanzen werden in der Luft sehr schnell chemisch verändert - genauer oxidiert - und gehen dann Bindungen mit schwebenden Aerosolen ein. Diese Partikel können ebenfalls aus Pflanzen stammen, aber auch vom Wind aufgewirbelt oder von Fabriken freigesetzt werden.

Wenn sie sich durch die ursprünglich von den Pflanzen ausgestoßenen Anhaftungen vergrößern, können sie zu Kondensationskeimen für die Wolkenbildung werden. Und mehr Wolken bedeuten, dass es auf der Erdoberfläche etwas kühler wird.

Eine solche komplizierte Ursachenkette nennt man in der Wissenschaft eine negative Rückkopplung. Sie bremst den ursprünglichen Effekt: In diesem Fall löst die Erwärmung über etliche Zwischenschritte eine Abkühlung aus. Sie kompensiert die steigenden Temperaturen aber nur zum kleinen Teil; das Team schätzt den Effekt auf ein Prozent. Das rette die Welt also nicht vor dem Klimawandel, sagen die Forscher.

Allerdings könnte die Wirkung über Regionen, in denen es viel Wald gibt, größer sein und 30 Prozent erreichen. In Gegenden wie Finnland, Kanada oder Sibirien könnte der Effekt die Erwärmung also deutlich bremsen. Ganz abgesehen davon, dass die durstigen Pflanzen womöglich zu einem dringend nötigen Regenguss beitragen.

Immerhin die Hälfte aller Partikel, die als Kondensationskeime für Wolken dienen, hat seine Ursprünge in den Ausdünstungen der Pflanzen, schätzen die Forscher (Nature Geoscience, online). Das ist für die Klimaforschung auch deswegen wichtig, weil die Wolkenbildung noch relativ wenig verstanden ist und in den Klimasimulationen deswegen nicht korrekt nachgestellt wird.

Um den Beitrag der Pflanzen zur Bildung der Wolkenkeime zu verstehen, haben die Forscher die Daten von elf Messstationen ausgewertet: je eine in Afrika und Asien, zwei in Nordamerika und sieben in Europa, davon zwei in Deutschland - auf dem Hohen Peißenberg und im sächsischen Melpitz.

In den Regionen mit gemäßigtem Klima zeigten die Messgeräte, wie die Anzahl der Kondensationskeime in der Grenzschicht zwischen oberflächennaher und darüber liegender freier Atmosphäre (Troposphäre) mit der Temperatur anstieg. Die Grenzschicht selbst, die ungefähr 1,5 bis zwei Kilometer in die Höhe reicht, hängt aber ihrerseits von der Temperatur am Erdboden ab, was die Messungen komplizierter machte.