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Ozonbelastung stört Pflanzenbestäubung

Bodennahes Ozon schädigt Blätter, Blüten und Pollen und erschwert den Kontakt zu Bestäubern

Bestäuber
Eine erhöhte Belastung mit bodennahem Ozon kann auch die Bestäubung der Pflanzen behindern. © redstallion/ iStock

Erschwerte Blütensuche: Die zunehmende Luftverschmutzung durch bodennahes Ozon bedroht die Pflanzengesundheit und verändert die Signale der Pflanzen für potenzielle Bestäuber, wie Wissenschaftler berichten. Demnach kann Ozon unter anderem die Menge und Qualität der Pollen verringern sowie die Farbe und die chemischen Signale der Blüten verändern – und so die Orientierung der Bestäuber stören. Auch direkte Schäden an den Blättern der Pflanzen sind möglich.

Ozon kann für unsere Erde Fluch oder Segen sein, je nachdem, wo es sich befindet. In der Stratosphäre in zwölf Kilometer Höhe schirmt uns die schützende Ozonschicht von zu intensiver UV-Strahlung durch die Sonne ab. In bodennahen Luftschichten dagegen, in der Troposphäre, ist das Gas ein Schadstoff, der bekanntermaßen die menschliche Gesundheit beeinträchtigt. Bodennahes Ozon entsteht durch die Reaktion von Stickoxiden, die zum Beispiel im Straßenverkehr anfallen, und flüchtigen organischen Verbindungen, die unter anderem von Pflanzen abgegeben werden und auch in Substanzen wie Farben und Aerosolen enthalten sind.

Ozonwirkungen
Bodennahes Ozon kann Pflanzen auf mehrfache Weise direkt und indirekt schädigen. © Evgenios Agathokleous/ TREE

Unterschätzte Bedrohung

In einem wissenschaftlichen Bericht weist nun ein Team um Evgenios Agathokleous von der Universität Nanjing in China darauf hin, dass bodennahes Ozon nicht nur für die menschliche Gesundheit schädlich ist, sondern auch zu Schwierigkeiten bei der Bestäubung der Pflanzen führen kann. Der Luftschadstoff stört damit die Verbreitung und Vermehrung der Pflanzen und greift damit in einen für Mensch, Tier und Ökosysteme entscheidenden Prozess ein.

Den Autoren zufolge ist die Ozonbelastung in der Troposphäre innerhalb der letzten Jahrzehnte gravierend angestiegen, sodass sie heute vielerorts Auswirkungen auf die Pflanzengesundheit hat. Mehrere Studien haben bereits nachgewiesen, dass ein zu hoher Ozongehalt der Umgebungsluft zu Schäden an den Blättern führt, die sich unter anderem in Form von Verfärbungen äußern. Dadurch kann die Pflanze schlechter Photosynthese betreiben, um sich mit Energie zu versorgen.

Gestörte Signale an die Bestäuber

Zudem scheint das Ozon auch die chemischen Signale zu stören, die Pflanzen in Form von flüchtigen organischen Verbindungen aussenden, um potenzielle Bestäuber auf ihre Blüten aufmerksam zu machen. „Veränderungen in der Zusammensetzung der flüchtigen Verbindungen könnten auch schwerwiegende Folgen für die Bestäuber haben, da sie die Wirtspflanzen und ihre Eigenschaften möglicherweise nicht mehr in der gleichen Weise erkennen wie früher“, sagt Agathokleous.

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Auch die visuellen Signale für die Bestäuber kann die Ozonverschmutzung stören, da sie unter anderem dazu beitragen kann, dass sich die Farbe der Blüten verändert. „Zudem kann sie auch direkt mit den Pollen reagieren und deren Qualität mindern, oder durch indirekte Effekte die Pollenmenge verändern“, so Agathokleous. „Überdies kann die Ozonverschmutzung den Zeitpunkt und die Dauer der Blüte so beeinflussen, dass das Auftreten der Blüte nicht mehr mit den Aktivitäten der Bestäuber übereinstimmt.“

Da die Bildung von Ozon Sonnenlicht erfordert, sind die Ozonwerte in der Nacht üblicherweise geringer. Messungen zeigen inzwischen aber, dass auch die nächtliche Ozonkonzentration deutlich gestiegen ist. Somit könnte sie einen größeren Einfluss auf nachtaktive Bestäuber haben als bisher gedacht.

Mehr Forschung erforderlich

„Es wird viel über die direkten Auswirkungen von Agrochemikalien auf Bestäuber berichtet, ein Thema, dem die Gesellschaft große Aufmerksamkeit schenkt. Aber jetzt zeigt sich, dass Ozon eine stille Bedrohung für Bestäuber und damit für die Bestäubung ist“, sagt Agathokleous. „Diese Auswirkungen von Ozon wurden lange Zeit übersehen.“

Nach Ansicht der Wissenschaftler ist eine neue Generation interdisziplinärer Forschungsprogramme erforderlich, um die Widerstandsfähigkeit der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bestäubern in Gebieten mit Ozonbelastung zu bewerten. „Zu berücksichtigen sind dabei die Anpassungsfähigkeit der Bestäuber, die Reaktionen von Wild- und Kulturpflanzen sowie die Möglichkeit, dass Pflanzen neue chemische Signale entwickeln, die weniger stark durch Ozon beeinträchtigt werden“, so Agathokleous und sein Team. (Trends in Ecology & Evolution, 2022, doi: 10.1016/j.tree.2022.08.004)

Quelle: Cell Press

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