Pflanzen und Ozon

Kurzbeschreibung des Forschungsprojekts

Eine unglaublich große Menge von "VOC" (volatile organic compounds) wird ständig in die Atmosphäre unseres Planeten emittiert. Diese flüchtigen organischen Verbindungen  sind kohlenstoffhaltige Verbindungen, die leicht verdampfen. VOC werden durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, Waldbrände und durch die Verwendung von Lösungsmittel freigesetzt. Terrestrische Vegetation wird als Hauptemissionsquelle von VOC betrachtet. Oxidation von VOC in Gegenwart von Stickoxiden und Sonnenlicht erzeugt bodennahes oder "schlechtes" Ozon. Das Einatmen von stark ozonhaltiger Luft kann eine Vielzahl von gesundheitlichen Problemen für den Menschen auslösen. Ozon kann sich auch schädlich auf empfindliche Pflanzen auswirken, wenn ausreichend hohe Ozonmengen durch die Spaltöffnungen (Stomata) der Blätter in die Pflanzen gelangen.

Wir haben in Laborexperimenten unterschiedliche Sorten von Tabakpflanzen erhöhten Ozonkonzentrationen ausgesetzt. Dabei konnten wir zeigen, dass cis-abienol, eine wenig-flüchtige organische Verbindung, die durch die Blatthaare (Trichome) verschiedener Tabaksorten abgesondert wird, die Blätter vom Einatmen des schädlichen Ozons schützt. Ozon wird effizient durch chemische Reaktionen mit cis-abienol an der Pflanzenoberfläche abgebaut, dabei entstehen die flüchtigen Carbonyl-Verbindungen Formaldehyd und Methylvinylketon, die in Luft freigesetzt werden und somit die Atmosphärenchemie beeinflussen.