Mit dem Klimawandel werden Bäume eine erhöhte Häufigkeit von Stressereignissen erfahren (z. B. Dürre, Hitzestress), die beide direkten Wirkungen (z. B. CO2 Aufnahme durch Photosynthese) und indirekte Wirkungen (z. B. Isoprenoidemissionen) auf die Atmosphärenchemie. Stresseffekte auf die Photosynthese sind im Vergleich zu pflanzlichen Isoprenoidemissionen relativ gut untersucht. Isoprenoide sind kohlenstoffreiche Verbindungen, und viele Baumarten, wie Nadelbäume, können große Mengen flüchtiger Isoprenoide freisetzen. Flüchtige Isoprenoide können dann mit anderen Molekülen in der Atmosphäre reagieren und die Zusammensetzung und Chemie der Atmosphäre verändern, was zu Problemen in Bezug auf Luftqualität und -verschmutzung, Wolkenbildung und Änderungen der Menge an in der Atmosphäre gespeicherter Wärmeenergie beitragen kann.

Pinus sylvestris
Pinus sylvestris. Bildnachweis: Jose Angel Campos Sandoval.

Die Emission von Isoprenoiden ist sehr variabel, und es ist relativ unbekannt, ob Bäume als Reaktion auf Stress eine Variabilität der Isoprenoidemissionen zwischen Populationen aufweisen. In einem kürzlich erschienenen (Open Access) Artikel in Baumphysiologie, Lüpke und Kollegen wollten genau das feststellen: Sie untersuchten, ob verschiedene Populationen von Föhre (Pinus sylvestris), eine weit verbreitete Konifere, zeigen eine Variabilität der Isoprenoid-Emissionen unter Nicht-Stress-Bedingungen und als Reaktion auf Trockenstress und Erholung. Sie fanden heraus, dass verschiedene Populationen von Waldkiefern unterschiedliche isoprenoide „Fingerabdrücke“ aufweisen. Diese Fingerabdrücke beziehen sich auf die Arten von Isoprenoiden, die die Bäume emittieren (oder nicht emittieren) und welche Verbindungen einen größeren Anteil an den Emissionen ausmachen.

Was bedeutet das? Da die Art und Menge der von Bäumen emittierten Isoprenoide die regionale Atmosphärenchemie beeinflussen, müssten alle Vorhersagen darüber, wie sich ein bestimmter Wald auf die Luftchemie und -qualität auswirkt, den isoprenoiden Fingerabdruck von Bäumen im Wald berücksichtigen, da selbst Spurenmengen unverhältnismäßig sein können Auswirkungen auf die Luftchemie. Die eigentlichen Ursachen dieser ausgeprägten Fingerabdrücke sind unklar, jedoch können Isoprenoide als Abwehr gegen Schadinsekten dienen, insbesondere wenn die Emissionen hoch sind. Es könnte also möglich sein, vorherzusagen, welche Wälder die Atmosphärenchemie am stärksten beeinflussen werden, je nachdem, ob und wie gut die Baumarten an Insektenbefall angepasst sind.