Paula Ballikaya präpariert eine junge Buche für ihre Versuche
Paula Ballikaya präpariert eine junge Buche, indem sie sie mit Gold-Nanopartikeln besprüht.
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Vergoldet und verschmutzt: Metall in Bäumen nachgewiesen

10. Januar 2023
Was bei Ackerpflanzen bereits erforscht ist, war bei Waldbäumen bisher unklar: Nehmen Bäume Metallteile aus der Luft und dem Wasser auf und speichern diese? Ein Forschungsteam aus der Schweiz ist dem nachgegangen.

Innerhalb eines Experiments forschte die Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) an Metallablagerungen im Gewebe von Teilen junger Bäume. Eine Doktorandin wollte herausfinden, ob Schadstoffe wie Schwermetalle im Stamm transportiert und dort gespeichert werden. Ihre Ergebnisse eröffnen neue Wege, Umweltverschmutzungen nachzuweisen.

Nanopartikel in Rotbuchen und Kiefern

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Behandelte Wurzeln im Reagenzglas
Die Aufnahme von Nanopartikeln über die Wurzeln wurde in der WSL-Forschung ebenfalls untersucht.
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Gemeint sind aber keine großen Fremdkörper. Mithilfe von sehr kleinen Goldpartikeln untersuchte die Doktorandin Paula Ballikaya, Abteilung für Walddynamik Dendrowissenschaften der WSL, inwieweit Rotbuchen und Waldkiefern aufgesprühte Gold-Nanopartikel einlagern. Diese seien für den Baum keine Gefahr und gut nachweisbar, heißt es in einem aktuellen Bericht über die Forschungsergebnisse.

„Bisher war nicht klar, ob und wie Nanopartikel in die Blätter eindringen, wie es gasförmige Schadstoffe tun“, so Ballikaya. Bereits nach 20 Tagen folgte der Beweis: Ballikaya wies Goldpartikel in Blättern, im Stamm und in den Wurzeln nach.

Bäume zeigen Umweltverschmutzung durch Metall

Den Weg in das Pflanzeninnere haben die kleinen Fremdkörper wahrscheinlich über die Stomata der Blätter (Spaltöffnungen in der Gewebeoberfläche), aber auch über die Wurzeln gefunden, vermutet das Forschungsteam. Infolgedessen könnten Bäume, bzw. Baumstämme, künftig Zeiger für Umweltverschmutzungen werden.

Über die Jahrring-Chemie könne der Zeitpunkt der Verschmutzung auf das Jahr genau datiert werden. „Man kann beispielsweise feststellen, ob eine Industrieanlage zur Verschmutzung der Umgebung beigetragen hat, indem man die chemische Zusammensetzung der Jahrringe analysiert“, sagt Ballikaya. Vorangegangene Studien haben bereits gezeigt, dass auch Autoabgase, Metallraffinerien und Kohleverbrennungen in den Jahrringen eines Baumstammes nachweisbar sind, so die Forscherin.

Waldböden mit Bäumen reinigen

Die neuen Erkenntnisse könnten Anreize geben, um zu erforschen, wie sich Schwermetalle und andere Partikel aus dem Wald beseitigen lassen, und ob ein gezielter Abbau möglich ist. „Schnell wachsende Bäume könnten Schwermetalle aus dem Boden oder der Luft in ihrem Holz einlagern, das dann fachgerecht entsorgt werden kann“, so Ballikaya. Dazu müsse aber weiter erforscht werden, wie Bäume mit Nanopartikeln im Wald interagieren, und ob Baum und Holz Schaden nehmen.

Die Studienergebnisse wurden im Journal Tree Physiology veröffentlicht.

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Mit Material der WSL