Darum gehts
- Erstmals ultraviolettes Licht von Bäumen bei Gewittern aufgezeichnet, meldet «Science Alert»
- Bäume senden unsichtbare Blitze aus, die bis zu 3 Sekunden dauern
- Team registrierte in 90 Minuten 41 Blitze mit 100 Milliarden Photonen
Meteorologen ist es erstmals gelungen, winzige Blitze aus ultraviolettem Licht aufzuzeichnen, die Bäume während eines Gewitters aussenden. Lange Zeit zweifelten Wissenschaftler an der Existenz dieses für das menschliche Auge unsichtbaren Phänomens, das vermutlich durch die elektrische Ladung eines Gewitters in den Bäumen entsteht. Jetzt liegen jedoch handfeste Beweise vor – und sie eröffnen ein völlig neues Kapitel im Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Wäldern und der Atmosphäre.
Sturmjagd in einem umgebauten Lieferwagen
Um zu beweisen, dass Bäume während Gewittern leise elektrisch knistern, musste ein Team unter der Leitung von Patrick McFarland, Meteorologe an der Penn State University, in die Natur gehen. Zuvor hatten die Forscher das Phänomen zunächst im Labor simuliert, wo die Entladung in völliger Dunkelheit als kaum wahrnehmbares bläuliches Leuchten sichtbar war, anschliessend begaben sie sich ins Freie, berichtet «Blic».
Dafür bauten sie einen Toyota Sienna aus dem Jahr 2013 zu einem mobilen Labor um und statteten ihn mit folgender Ausrüstung aus:
- Wetterstation
- Detektor für elektrisches Feld
- Eine spezielle Ultraviolettkamera, die am Dachperiskop befestigt ist
Für die Installation war ein drastischer Ausbau erforderlich, berichtet «24sata.hr». «Am meisten Spass hat es gemacht, ein dreissig Zentimeter grosses Loch ins Dach zu schneiden. Wir haben den Wiederverkaufswert komplett ruiniert, aber das ist egal», sagt McFarland gegenüber «Science Alert».
Da das von der Krone ausgesendete, kaum sichtbare Licht vor dem stürmischen Himmel zu schwach ist, um es zu erkennen, konzentrierte sich das Team auf die UV-Strahlung, die von den Funken ausgesendet wird und für das menschliche Auge unsichtbar ist.
Der Tanz unsichtbarer Funken in den Baumwipfeln
Hohe Gewitterwolken verteilen Ladungen wie eine riesige Batterie. Sobald der Ladungsunterschied gross genug ist, kommt es zu Blitzen. Dieser Austausch zwischen Himmel und Erde verläuft jedoch nicht immer so dramatisch. Manchmal wandert die Ladungsungleichheit zum nächsten Baum hinauf, dessen feuchte Stämme und Äste einen guten Weg bieten. Da die isolierende Luftschicht die weitere Ausbreitung verhindert, sammelt sich die Ladung an den Blattspitzen und strahlt dort schwach ultraviolettes Licht ab.
McFarland glaubt, dass das Bild spektakulär wäre, wenn wir das UV-Spektrum sehen könnten. «Das sähe wahrscheinlich aus wie eine ziemlich coole Lichtshow, so als würden Tausende von Glühwürmchen, die mit UV-Licht leuchten, auf die Baumwipfel herabsteigen», sagt er.
Blinkt bis zu 3 Sekunden lang
Während eines Sturms in Pembroke im US-Bundesstaat North Carolina richtete das Team seine Ausrüstung auf die Krone eines einzelnen Baums. Innerhalb von 90 Minuten registrierten sie 41 einzelne Blitze.
Die Lichtblitze dauerten zwischen 0,1 und 3,33 Sekunden und sprangen sporadisch von Blatt zu Blatt, während die Äste im Wind schwankten. Später beobachteten sie ähnliche Auswirkungen bei anderen Bäumen entlang der US-Ostküste, von Florida bis Pennsylvania, was darauf schliessen lässt, dass das Phänomen weit verbreitet ist.
Auswirkungen auf Bäume und Atmosphäre
Labortests zeigten weiterhin, dass hochenergetische UV-Strahlung die faserigen Blattspitzen sichtbar verbrennen und die schützende Wachsschicht innerhalb von Sekunden beschädigen kann. Wissenschaftler vermuten, dass Bäume im Laufe der Jahrtausende spezifische morphologische Merkmale entwickelt haben könnten, um diese Art von elektrischen Schäden zu mindern.
Neben den Auswirkungen auf die Bäume selbst könnten diese unsichtbaren Funken eine bisher unbekannte Rolle in der Luftchemie spielen. Es ist bekannt, dass die beschriebenen Entladungen grosse Mengen an Hydroxylradikalen (OH) erzeugen, extrem reaktiven Molekülen, die als atmosphärisches «Reinigungsmittel» wirken und schädliche Gase sowie Schadstoffe abbauen. Angesichts der Tatsache, dass die Häufigkeit und Intensität von Stürmen aufgrund des Klimawandels voraussichtlich zunehmen wird, ist das Verständnis dieser unsichtbaren Verbindung zwischen Himmel und Bäumen ausserdem für zukünftige Klimamodelle von entscheidender Bedeutung.
Dieser Artikel erschien zuerst auf blic.rs. Das serbische Newsportal gehört wie Blick zu Ringier.