Zum ersten Mal gelang es Wissenschaftlern, schwache elektrische Entladungen, bekannt als Koronen, in Bäumen währendGewittern zu beobachten und zu messen. Die Entdeckung wurde im Sommer 2024 an der Ostküste der Vereinigten Staaten gemacht.
Diese Entladungen erzeugen fast unmerkliche Blitze, ähnlich einem schwachen blauen Leuchten, das an den Blattspitzen auftritt. Obwohl das menschliche Auge sie unter natürlichen Bedingungen nicht erkennen kann, bestätigten Instrumente ihre wiederholte Präsenz in verschiedenen Arten.
Die Studie wurde in Geophysical Research Letters, einer Zeitschrift der American Geophysical Union, veröffentlicht, die sich bedeutenden Fortschritten in den Geowissenschaften widmet. So erhielt eine fast ein Jahrhundert alte Hypothese empirische Unterstützung im Feldversuch.
Wie entstehen Koronen in den Baumkronen?
Das Phänomen tritt auf, wenn die elektrische Ladung eines Gewitters eine entgegengesetzte Ladung im Boden induziert. Infolgedessen steigt diese Energie zu den höchsten verfügbaren Punkten auf, wie den Blättern in den Baumkronen.
Wenn sie sich an den Spitzen konzentriert, wird die Elektrizität in Form kleiner Entladungen freigesetzt, die ultraviolette Strahlung emittieren. Im Labor werden diese Koronen als schwaches blaues Leuchten wahrgenommen, wenn externe Lichtquellen entfernt werden.
Darüber hinaus haben frühere Experimente gezeigt, dass die emittierte UV-Strahlung proportional mit dem elektrischen Strom zusammenhängt, der den Baum durchfließt. Daher könnten diese Emissionen als indirekter Indikator für den elektrischen Stress im Waldkronendach dienen.
Ein Minivan als mobiles Labor umgebaut
Um das Phänomen unter realen Bedingungen zu dokumentieren, rüstete das Team einen Toyota Sienna 2013 mit wissenschaftlichen Instrumenten aus. Das Fahrzeug war mit einer Wetterstation, elektrischen Feldsensoren und einer Kamera ausgestattet, die ultraviolette Strahlung erfassen kann.
Die Beobachtungen umfassten Aufzeichnungen in Pembroke, North Carolina, und die Verfolgung von Stürmen zwischen Florida und Pennsylvania. Während 90 Minuten unter einem Gewitter wurden 41 Koronen an Liquidambar-Zweigen entdeckt, mit Blitzen, die bis zu drei Sekunden dauerten.
Das Verhalten war ähnlich bei einer nahegelegenen Kiefer und anderen beobachteten Arten. Daher schätzen die Forscher, dass Dutzende oder sogar Hunderte von Blättern pro Baum während intensiver Stürme gleichzeitig Blitze aussenden könnten.
Ökologische Auswirkungen und mögliche Konsequenzen im Kronendach
Koronen emittieren nicht nur ultraviolettes Licht, sondern können auch die Blattspitzen in Sekundenbruchteilen verbrennen. Frühere Studien legen nahe, dass der elektrische Strom Zellmembranen und Chloroplasten schädigen kann, was die Photosynthese beeinträchtigt.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Wiederholung des Phänomens die Kutikula, die Wachsschicht, die die Blätter vor Strahlung und Austrocknung schützt, verschlechtert. Obwohl eine einzelne Entladung scheinbar begrenzte Schäden verursacht, könnte die Wiederholung über mehrere Stürme hinweg kumulative Effekte erzeugen.
Infolgedessen stellen die Wissenschaftler die Hypothese auf, dass dieser Prozess die Entwicklung bestimmter Merkmale des Waldkronendachs beeinflusst haben könnte. Das Verständnis dieser Wechselwirkungen wird es ermöglichen, zu bewerten, wie Wälder auf elektrische Ereignisse in einem Kontext potenziell intensiverer Stürme aufgrund desKlimawandels reagieren.
