Bioindikation von Ozon mit Waldbäumen, Monitorung und Forschungsbedarf

Luftschadstoffe erzeugen je nach Komponente und Dosierung mehr oder weniger spezifische Symptome. Einige Komponenten werden metabolisiert (Schwefel- und Stickstoffverbindungen) bzw. akkumuliert (v.a. Fluor, Schwefel und Schwermetalle). Bei oxidativem Stress kommt es zu chemischen (Abwehr-)Reaktionen, z.B. der Mobilisierung des antioxidativen Systems. Oxidativer Stress hat die Bildung von aggressiven Radikalen zur Folge und kann durch Oxidantien, aber auch durch andere Luftschadstoffe (NOx, SO2) oder weitere Stressfaktoren (z.B. Trockenheit) ausgelöst werden. Die durch saure Gase (HF, HCl, SO2 , NOx) hervorgerufenen sichtbaren Symptome - z.B. Randnekrosen, Flecken oder Vergilbungen - sind meist wenig komponentenspezifisch. Hier kann jedoch die Pflanzenanalyse wesentliche Hilfe bei der Diagnostik leisten, zumindest, wenn es sich um eine chronische Einwirkung handelt. Ozonsymptome unterscheiden sich vielfach von jenen saurer Luftschadstoffe: Helle oder dunkle Punktierungen (mottling), Bronzierung, nekrotische Flecken, Bänderung und vorzeitige Alterung (Blattabwurf) sind häufig, aber es können auch Chlorosen auftreten. Da Ozon nicht akkumuliert wird, kann allenfalls eine kombinierte Analyse von Komponenten des antioxidativen Systems (Glutathion, Carotinoide, Ascorbat, Peroxidasen, a-Tocopherol) Auskunft über oxidativen Stress geben.

Diagnostische Probleme bei der Auswertung von Ozon-Symptomen ergeben sich dadurch, dass ähnliche Symptome auch durch Spinnmilben, Blattläuse, Schildläuse, Zikaden und Blattpilze hervorrufen werden können. Im Rahmen des EU-Monitor-ings (Level II) versucht man, dieses Problem in den Griff zu bekommen: Ozon als Ursache der sichtbaren Veränderungen wird angenommen, wenn mehrere Kriterien (chlorotic mottle in bestimmter Ausprägung der Fleckengröße und -verteilung) gleichzeitig diagnostiziert werden. Laubhölzer sind in unseren Breiten für derartige Diagnosen besser geeignet als Nadelhölzer. Mit einer quantitativen Abschätzung sichtbarer Symptome ist aber noch nicht ausgesagt, wie sich sichtbare Blattveränderungen auf den Zuwachs oder die Funktionen des Waldes auswirken. Auch der gleichzeitige Einsatz der ozonempfindlichen Tabakvarietät Bel-W-3 löst dieses Problem nicht, zumal auch bei diesem seit vielen Jahren im Einsatz stehenden Bioindikator nicht immer eindeutige Dosis - Wirkungsbeziehungen bestehen. Ein Zusammenhang zwischen Ozon-Impact und messbaren Auswirkungen an Altbäumen konnte bisher wegen der starken Überlagerung durch klimatische u.a. Faktoren nicht gefunden werden.