Stadtbäume mit hohen Isoprenemissionen können bei heißem Wetter überproportional zu jener Chemie beitragen, die bodennahes Ozon erzeugt. Das zeigt eine in Science Advances veröffentlichte und am 20. August von Nature vorgestellte Studie. Messungen in Peking ergaben, dass Vegetation von Mai bis Juli 2021 rund 10 Prozent der flüchtigen organischen Verbindungen lieferte, aber 52 Prozent der gemessenen chemischen Reaktivität ausmachte, die zur Ozonbildung führt.
Bodennahes Ozon entsteht durch sonnengetriebene Reaktionen zwischen flüchtigen organischen Verbindungen und Stickoxiden, die überwiegend aus Verkehr und Industrie stammen. Anders als schützendes Ozon in großer Höhe kann es Atemwege entzünden oder schädigen und besonders Menschen mit Asthma oder Lungenkrankheiten belasten. Bäume spenden zugleich Schatten und Kühlung, speichern Kohlenstoff und filtern Schadstoffe. Deshalb zielt das Ergebnis auf eine geeignete Artenwahl und nicht gegen städtisches Grün.
Das Team nahm an mehreren Orten in Peking Luftproben, verband sie mit Daten der Ozonmessstationen und berechnete, wie schnell einzelne Stoffe mit Hydroxylradikalen reagieren. Dabei entstehen Peroxylradikale, die mit Stickoxiden wechselwirken und im Sonnenlicht schließlich Ozon fördern. Isopren, ein hochreaktives Nebenprodukt der Photosynthese von Arten wie Weiden und Pappeln, dominierte den pflanzlichen Anteil, obwohl menschliche Aktivitäten insgesamt mehr flüchtige Stoffe freisetzten.
Etwa 35 Prozent der Pekinger Bäume galten in der Analyse als Isoprenemittenten. Anschließend untersuchten die Forschenden angepflanzte Arten in 24 Megastädten. Mehrere Städte, darunter Sydney und Melbourne, zeigten ein potenziell höheres Isoprenniveau als Peking; Nature zufolge setzen ungefähr 65 Prozent der Bäume Sydneys den Stoff frei. Pflanzentscheidungen können demnach die Luftchemie weit über Peking hinaus prägen, wobei tatsächliches Ozon zusätzlich von Stickoxiden, Sonnenlicht und Wetter abhängt.
Hitze verstärkte den Effekt deutlich. Zwischen 20 und 35 Grad Celsius stieg die Hydroxylreaktivität pflanzlicher Verbindungen auf das Siebenfache, während der Vegetationsanteil an der gesamten Reaktivität von 21 auf 74 Prozent zunahm. Erwärmung und häufigere Hitzewellen dürften damit einen Zielkonflikt der Luftqualität verschärfen, während Städte gleichzeitig mehr Bäume pflanzen, um gefährliche Temperaturen zu senken.
Die Universität Innsbruck erklärte, ein Austausch von einem Zehntel der stark emittierenden Pekinger Bäume gegen emissionsarme Arten im Zuge der regulären Erneuerung könne Isopren um mindestens 29 Prozent reduzieren. Die Fachleute empfehlen keine massenhaften Fällungen. Schrittweiser Austausch, vielfältige Pflanzungen sowie weitere Minderungen von Stickoxiden und menschengemachten flüchtigen Stoffen bilden eine ausgewogene Strategie. Zusätzliche Messungen in verschiedenen Klimazonen sollen daraus passgenaue Regeln für einzelne Städte entwickeln.
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