Auch Pflanzen erzeugen Treibhausgase
Mit dem Methan haben die Atmosphären- und Klimaforscher seit jeher ihre liebe Not. Denn zum einen trägt dieses Gas zweifellos maßgeblich zum natürlichen Treibhauseffekt bei, zum anderen aber sind die Quellen schwer zu fassen.
Entsprechend weit klaffen die Schätzungen über die weltweit entstehenden Mengen auseinander. Neue Forschungsergebnisse legen jetzt sogar den Schluß nahe, daß die bisherigen Bilanzen zum globalen Methankreislauf grundlegend falsch sind. Wie nämlich Frank Keppler und weitere Wissenschaftler des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik herausgefunden haben, setzen auch Pflanzen - entgegen allen bisherigen Annahmen - das Treibhausgas frei. Das von der Vegetation erzeugte Methan dürfte demnach zehn bis dreißig Prozent der weltweit entstehenden Menge ausmachen.
Methan ist das vorherrschende organische Spurengas in der Luft und das nach dem Kohlendioxyd wichtigste Treibhausgas. Es spielt eine große Rolle in der Atmosphärenchemie, wirkt sich auf die stratosphärische Ozonschicht aus und beeinflußt den Gehalt an Wasserdampf. Um so schmerzlicher sind die Wissenslücken, was die globale Methanbilanz betrifft. Jährlich gelangen schätzungsweise 500 bis 600 Millionen Tonnen in die Atmosphäre, wobei biogene Quellen bei weitem dominieren. Als Hauptproduzenten galten bislang Sümpfe und andere Feuchtgebiete, gefolgt von Reisfeldern, Wiederkäuern und Termiten. Das Gas wird in all diesen Fällen durch Mikroorganismen unter weitgehendem Ausschluß von Sauerstoff erzeugt. Vorläufersubstanz für diese auf Enzyme angewiesene Reaktion ist meist Acetat, mitunter auch Kohlendioxyd.
Als die Heidelberger Forscher bei Untersuchungen an abgestorbenem und frischem pflanzlichen Material erste Hinweise auf eine Methanproduktion auch bei Anwesenheit von Sauerstoff entdeckten, gingen sie dem Phänomen auf den Grund. Sie nahmen dazu Messungen an verschiedenen lebenden Pflanzen wie Mais und Weidelgras vor, und das sowohl im Labor als auch im Freiland. Die Experimente, die jetzt in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Nature“ (Bd. 439, S. 187 u. 149) vorgestellt wurden, erforderten einen beachtlichen Aufwand. So mußte man unter anderem methanfreie Luft verwenden, das Material durch Bestrahlen von Mikroben befreien und mit extrem genauen Meßverfahren arbeiten.
Überrascht stellten die Forscher fest, daß intakte Pflanzen trotz der Sauerstoffatmosphäre beträchtliche Mengen an Methan abgaben - stündlich 12 bis 370 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht. Unter dem Einfluß von Sonnenlicht stieg die Menge sogar auf das Drei- bis Fünfache. Auch die Temperatur spielt eine Rolle. Ein Anstieg um zehn Grad verdoppelt die Produktion. Um sicherzugehen, daß das Methan nicht doch von versteckten Mikroben stammt, brachten die Forscher mit Kohlenstoff-13 markiertes Acetat in den Boden. In dem entstehenden Methan tauchte das Isotop aber nicht auf, womit Bakterien als Produzenten praktisch ausschieden. Wie die Pflanzen dieses Gas bilden, ist noch unbekannt. Als möglichen Vorläufer hat man die Gerüstsubstanz Pektin ausfindig gemacht.
Wohl wissend, wie unsicher die Berechnung von globalen Stoffkreisläufen anhand von Experimenten im Labor ist, haben die Heidelberger Wissenschaftler doch eine Abschätzung gewagt. Demnach könnte die Landvegetation jährlich 62 bis 236 Millionen Tonnen Methan in die Atmosphäre abgeben. Der größte Teil - rund zwei Drittel - kommt aus tropischen Regionen. Dies paßt zu unlängst ermittelten Satellitendaten, denen zufolge über tropischen Wäldern unerwartet hohe Methankonzentrationen zu verzeichnen sind. Die neuen Ergebnisse sind von erheblicher Bedeutung für die Klimapolitik, müssen doch die Quellen für Treibhausgase neu gewichtet werden.
Text: Frankfurter Allgemeine Zeitung vom 12.01.2006, Nr. 10 / S. 34
Bildmaterial: picture-alliance/ dpa/dpaweb
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