Streulicht kann wirkungsvoller zur Photosynthese genutzt werden Pflanzen: Dicke Luft erhöht CO2-Aufnahme - scinexx | Das Wissensmagazin
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Pflanzen: Dicke Luft erhöht CO2-Aufnahme

Streulicht kann wirkungsvoller zur Photosynthese genutzt werden

Luftverschmutzung © IMSI MasterClips

Pflanzen haben bis in die 1980er Jahre mehr CO2 binden können als in den Jahren danach. Und dies, obwohl durch die globale Verdunkelung – Global Dimming – weniger Sonnenlicht auf sie fiel und die Luftverschmutzung deutlich größer war als heute. Zu diesem überraschenden Ergebnis ist jetzt eine neue „Nature“-Studie gekommen.

Sonnenlicht, das auf die Erdoberfläche fällt, bildet die Voraussetzung für alles Leben auf unserem Planeten. Frühere Studien, insbesondere auch von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich), haben gezeigt, dass diese Sonneneinstrahlung nicht wie vielfach angenommen zeitlich konstant ist, sondern über die Jahrzehnte stark schwankt.

So hat sie seit den 1950er Jahren bis in die 1980er Jahre hinein weltweit abgenommen – ein Phänomen, das unter dem Begriff Global Dimming bekannt geworden ist. Ein Grund liegt in der zunehmenden Luftverschmutzung, die die Einstrahlung erschwert. Mit der verbesserten Luftqualität seit Mitte der 1980er Jahre ist jedoch vielerorts eine Trendwende zu wieder mehr Sonneneinstrahlung erkennbar.

Zehn Prozent mehr Kohlenstoff gebunden

Nun hat ein internationales Forscherteam erstmals abgeschätzt, wie sich diese Veränderungen in der Sonneneinstrahlung auf die CO2-Aufnahme durch die globalen Landökosysteme auswirken. Pflanzen benötigen Sonnenlicht, um Kohlenstoff mittels Photosynthese zu fixieren und der Atmosphäre zu entziehen.

Modellrechnungen über das 20. Jahrhundert haben nun das überraschende Resultat geliefert, dass gerade während den Zeiten des Global Dimming und zunehmender Luftverschmutzung die CO2-Aufnahme durch die Biosphäre besonders ausgeprägt war, obwohl das Sonnenlicht abgenommen hat. Zwischen 1960 und 1999 wurde so aufgrund der gesamten Strahlungseffekte rund zehn Prozent mehr Kohlenstoff in der terrestrischen Biosphäre gebunden, berichten die Wissenschaftler der ETH Zürich, des britischen Center for Ecology & Hydrology, des Met Office Hadley Center sowie der Universität Exeter in „Nature“.

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Streulicht wirkungsvoller als Direktbestrahlung

Entscheidend für das Pflanzenwachstum ist nicht nur die Gesamtmenge des Sonnenlichts, sondern vor allem auch der Anteil des Streulichts, das unter anderem durch die Schmutzteilchen verursacht wird und als Dunst erkennbar ist. Durch Streulicht erhalten die Pflanzen von verschiedenen Seiten Sonnenlicht, das heißt auch, dass weniger Blätter im Schatten sind als bei direkter Einstrahlung. Streulicht dringt im Vergleich zum direkten Sonnenstrahl tiefer in die Vegetation ein, und kann damit wirkungsvoller zur Photosynthese genutzt werden.

Kampf gegen Verschmutzung – und Klimawandel

Die Luftverschmutzung hat also möglicherweise die Absorption von CO2 durch die Biosphäre gefördert und so einen noch größeren anthropogenen, das heißt von Menschen verursachten, CO2-Anstieg in der Atmosphäre verhindert.

Allerdings wird dieser dämpfende Effekt in Zukunft weit weniger wirksam sein, da Luftreinhaltemaßnahmen aus gesundheitlichen Gründen unumgänglich sind, womit dieser „Düngungseffekt“ des Streulichts auf die Biosphäre reduziert wird. Entsprechend sind nach Angaben der Forscher noch drastischere Maßnahmen zur Verringerung des CO2-Ausstosses unabdingbar, um den Klimawandel nicht noch weiter anzuheizen.

(idw – Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich), 23.04.2009 – DLO)

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