Verschmutzung in Städten, die Insekten und Ökosysteme schädigt.

Hohe Schadstoffwerte in vielen Großstädten der Welt haben negative Auswirkungen auf Pflanzen und Insekten, so neue Untersuchungen der University of Sheffield.

Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass Pflanzen, die einem hohen Anteil an Stickstoffdioxid (NO2) ausgesetzt sind – ähnlich wie in großen Ballungszentren – in der Lage sind, sich besser gegen Pflanzenfresser zu verteidigen.

Unter der Leitung von Dr. Stuart Campbell vom Department of Animal and Plant Sciences der Universität hat die Forschung herausgefunden, dass Pflanzen, die einem erhöhten Grad an Verschmutzung ausgesetzt sind, mehr Abwehrstoffe in ihren Blättern produzieren.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Insekten, die sich von diesen Blättern ernähren, schlecht gewachsen sind, was darauf hindeutet, dass eine hohe Luftverschmutzung kaskadierende negative Auswirkungen auf die Gemeinschaften von Pflanzenfressern haben kann.

Dr. Campbell, der auch Teil des P3 Centre ist – ein Kompetenzzentrum für translationale Pflanzenwissenschaften an der University of Sheffield, sagte: „Stickstoffdioxid ist ein Schadstoff, der beim Menschen schwere Gesundheitsprobleme verursacht, aber unsere Forschung hat ergeben, dass es auch erhebliche Auswirkungen auf Pflanzen und Insekten haben kann.

„Insekten sind ein wichtiger Teil der Natur und der Welt, in der wir leben. Insekten sind entscheidend für das gesunde Funktionieren von Ökosystemen.

„Viele Menschen wissen vielleicht, dass Insektenbestäuber, wie die Tausenden von Bienenarten, zusammen mit Fliegen, Schmetterlingen und Schmetterlingen, für die Nahrungsmittelproduktion entscheidend sind – aber sie sichern auch das langfristige Überleben von Wildblumen, Sträuchern und Bäumen.“

Dr. Campbell fügte hinzu: „Insekten, die sich von Pflanzen ernähren (pflanzenfressende Insekten), helfen, Pflanzennährstoffe in den Boden zurückzuführen, und sind selbst Nahrung für Wildvögel, Reptilien, Säugetiere und noch mehr Insekten. Insekten sind auch ungemein wichtig, um verrottende organische Stoffe abzubauen und gesunde Böden zu erhalten. Wissenschaftler warnen vor einem massiven Rückgang der Insektenzahlen, was für jeden, der die natürliche Welt und unsere Nahrungsquellen schätzt, unglaublich beunruhigend sein sollte.

„Stickstoffdioxid ist ein wichtiger Bestandteil des Smog und ein Beispiel für die Verschmutzung durch menschliche Aktivitäten, insbesondere durch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Der Gehalt an diesem Schadstoff in der Atmosphäre ist in den Städten und insbesondere im Vereinigten Königreich nach wie vor besonders hoch. Unsere Forschung zeigt ein weiteres Beispiel für die Gefahren der Umweltverschmutzung und die Gründe, warum wir gemeinsam etwas dagegen unternehmen müssen.“

Das internationale Forscherteam, zu dem auch ein Forscher der US-Umweltschutzbehörde gehört, untersuchte auch, ob Insekten einen Einfluss auf die Fähigkeit der Pflanzen haben, NO2 aus der Umwelt aufzunehmen.

Pflanzen, die von Insekten gefüttert wurden, nahmen laut der Studie viel weniger NO2 auf. Die Autoren glauben, dass dies darauf hindeutet, dass Insekten die Menge der durch städtische Grünflächen aus der Luft entfernten Schadstoffe beeinflussen könnten. Stadtbäume können gasförmige Schadstoffe wie NO2 absorbieren, aber die Auswirkungen scheinen je nach Art und Standort unterschiedlich zu sein, und dies kann zum Teil auf die Wirkung von Blatt fütternden Insekten zurückzuführen sein. Dr. Campbell betonte jedoch, dass die Hauptanliegen bei den Insekten selbst liegen würden und dass weitere Forschungen erforderlich seien: „Die Forschung zeigt, dass die städtische Vegetation eine bescheidene Rolle bei der Aufnahme von NO2 spielt. Mehr Arbeit ist erforderlich, da viele Faktoren die Wirkung von städtischen Pflanzen auf die Luftqualität beeinflussen können, einschließlich Pflanzenfresser. Pflanzenfressende Insekten sind jedoch einer Reihe von verschiedenen menschlichen Bedrohungen ausgesetzt, die möglicherweise auch die Luftverschmutzung betreffen.“

Die Studie „Plant Defences mediate interactions between herbivory and the direct foliar take of atmospheric reactive nitrogen“ wird in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Mehr Informationen:
Stuart A. Campbell et al. Plant Defences vermitteln Wechselwirkungen zwischen Herbivorie und der direkten Aufnahme von atmosphärisch reaktivem Stickstoff durch die Blätter, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-07134-9

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