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Bisher noch nie gemessene Substanzen entdeckt © APA (AFP)
Bisher noch nie gemessene Substanzen entdeckt © APA (AFP)

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Forscher haben flüchtiges Bukett von Kiefernwald erfasst

04.09.2017

Bäume "atmen" Kohlenstoff nicht nur als CO2 aus, sondern auch in unzähligen flüchtigen Verbindungen, die auch für den typischen Duft von Nadelwäldern verantwortlich sind. Ein Team mit österreichischer Beteiligung hat diese umfassend in einem fast unberührten Kiefernwald erfasst. Ein Drittel davon sind bisher noch nie gemessene Substanzen, berichten die Forscher im Fachjournal "Nature Geoscience".

Unter der Leitung von Jesse Kroll vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben sie einen Sommer lang bei einem naturbelassenen Kiefernwald in den Rocky Mountains (USA) mit bis zu zehn verschiedenen Instrumenten, die an einem 26 Meter hohen Messturm befestigt waren, aufgezeichnet, welche von Lebewesen stammenden (biogenen) Kohlenstoffe dort zu finden sind.

Messgerät für besonders kurzlebige organischen Substanzen

An der Studie waren auch Armin Hansel und Thomas Karl von der Universität Innsbruck mit einem Messgerät für besonders kurzlebige organischen Substanzen (ein spezielles Flugzeit-Massenspektrometer) beteiligt. Damit konnten sie nicht nur winzigste Spuren der biogenen Kohlenstoffe in der Luft messen, sondern auch ihre jeweilige molekulare Zusammensetzung bestimmen, sagte Karl, der am Institut für Atmosphären- und Kryosphärenwissenschaften der Uni Innsbruck forscht, im Gespräch mit der APA.

Bäume geben rund ein Prozent des aufgenommenen Kohlenstoffes als flüchtige Verbindungen in die Luft ab. Diese existieren oft nur sehr kurz, bevor sie zu anderen Substanzen oxidiert werden. Wenn man zum Beispiel im Wald eine Probe nimmt und später im Labor analysiert, sind viele von ihnen schon wieder umgewandelt worden und daher verschwunden, erklärte Karl. Mithilfe der verschiedenen Geräte habe man nun erstmals ein breites Spektrum an unterschiedlich flüchtigen Kohlenstoffverbindungen mitten im Wald nachweisen können, und zwar quasi in Echtzeit mit teilweise mehreren Messungen pro Sekunde. Dabei stellte sich heraus, dass alle vorigen Untersuchungen einen großen blinden Fleck hatten: ein Drittel der Kohlenstoffverbindungen waren bei ihnen unentdeckt geblieben - diese konnten in der aktuellen Studie erstmals gemessen werden.

Terpene sind für den charakteristischen Geruch verantwortlich

Am häufigsten hat das Gerät der Tiroler sogenannte Terpene aufgespürt. Das sind Substanzen, die für den in Nadelwäldern charakteristischen Geruch verantwortlich sind. "Jede Pflanzenart hat ein eigenes Bukett durch solche Substanzen, die sie produziert und ausatmet", so Karl.

Für die Klimabilanz habe das fehlende Drittel keine Relevanz, sagte er. Weil die meisten flüchtigen Kohlenstoffverbindungen nach einigen Oxidationsschritten ohnehin als CO2 enden, seien sie indirekt schon in den Berechnungen zum Kohlenstoffzyklus der Bäume berücksichtigt.

Service: http://dx.doi.org/10.1038/ngeo3018

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