Forscher der University of California, Davis, fanden heraus, dass eine langfristige Rauchbelastung durch massive Waldbrände die Energiereserven von Obstbäumen verringert und ihre Nussproduktion um die Hälfte reduzieren kann. Der Rauch kann sich nach einem Großbrand noch Monate lang auf Bäume auswirken und ihre Blüte sowie die Ernte in der nächsten Saison beeinträchtigen. Dieser Befund zeigt eine neue Gefahr durch Waldbrände, die die Pflanzengesundheit sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Natur beeinträchtigen könnte.
Die Studie wurde veröffentlicht in Naturpflanzen am 2. Oktober.
„Viele Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Auswirkungen von Rauch auf den Menschen, aber es gibt weniger Studien zu den Auswirkungen von Rauch auf die Pflanzengesundheit“, sagte Hauptautorin Jessica Orozco, Postdoktorandin am Department of Plant Sciences der UC Davis. „Unsere Studie legt nahe, dass Bäume genauso gefährdet sind wie Menschen.“
Dunkler Himmel, weniger Energie für Bäume
Wissenschaftler untersuchten von 2018 bis 2022 Mandel-, Pistazien- und Walnussbäume an 467 Obstplantagen im kalifornischen Central Valley.
Im Jahr 2020 verbrannten Megabrände in Kalifornien mehr als 4,2 Millionen Hektar und füllten den Himmel mit Rauch und Asche. Damals untersuchten Forscher, wie Bäume Energie in Form von Kohlenhydraten speichern, um mit Hitze und Trockenheit zurechtzukommen. Aber Orozco sagte, das Team habe eine Gelegenheit gesehen, zu untersuchen, wie Rauch den Kohlenhydratspiegel beeinflusst.
„Die Photosynthese produziert Kohlenhydrate, die für das Überleben der Bäume von entscheidender Bedeutung sind“, sagte Orozco. „Bäume brauchen Kohlenhydrate nicht nur zum Wachsen, sondern auch, um Energie zu speichern, wenn sie unter Stress stehen oder keine Photosynthese stattfindet.“
Unter rauchgefülltem Himmel verändert sich die Photosynthese. Rauchpartikel blockieren einen Teil des Sonnenlichts, reflektieren aber auch das Licht und erzeugen so ein diffuseres Licht. Das diffuse Licht kann den Bäumen helfen, mehr Kohlenhydrate zu produzieren. Laut Orozco ergab die Studie jedoch, dass das diffuse Licht zwar zunahm, der Rauch jedoch so dick war, dass er den Verlust des direkten Lichts wahrscheinlich nicht ausgleichen konnte.
Nachhaltige Wirkung, geringerer Ertrag
Das Team stellte fest, dass der Megafire-Rauch nicht nur die Kohlenhydratmenge in den Bäumen reduzierte, sondern auch Verluste verursachte, die auch nach dem Erlöschen der Brände anhielten. Dies führte in einigen Obstgärten zu einem Rückgang der Nusserträge um 15 % bis zu 50 %. Die aktivste Zeit für Waldbrände fällt auch mit der Zeit zusammen, in der Bäume beginnen, Kohlenhydrate zu speichern, um sie durch die Winterruhe und das Frühlingswachstum zu ernähren.
„Wir hatten mit einigen Auswirkungen gerechnet, insbesondere in den Monaten, in denen der Rauch sehr dicht war, aber wir hatten nicht damit gerechnet, dass der Rauch eine so anhaltende Wirkung haben und zu einem erheblichen Ertragsrückgang führen würde“, sagte Orozco.
Orozco sagte, die Forscher wüssten immer noch nicht, welche Bestandteile im Megafire-Rauch den Rückgang der Baumkohlenhydrate verursacht hätten. Während der Großbrände im Jahr 2020 verringerte der Rauch das Licht und erhöhte sowohl den Ozon- als auch den Feinstaubgehalt, was sich allesamt auf die Photosynthese auswirkte. Einer oder eine Kombination dieser Faktoren könnte zum Rückgang der Baumkohlenhydrate geführt haben.
Weitere Informationen:
Megafire-Rauchbelastung gefährdet die Kohlenhydratreserven und den Ertrag der Bäume. Naturpflanzen (2024). DOI: 10.1038/s41477-024-01819-4