Eine aktuelle Entdeckung von Physikern und Chemikern der Pennsylvania State University hat das Verständnis darüber, wie Wälder mit der Erdatmosphäre interagieren, grundlegend verändert. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Bäume während heftiger Gewitter nicht bloß passive Ziele der Naturgewalten sind, sondern sich in leistungsstarke natürliche Generatoren für elektrische Entladungen und aktive chemische Substanzen verwandeln, wodurch sie die Luftzusammensetzung in ihrer Umgebung buchstäblich umgestalten.
Diesem Phänomen liegt ein physikalischer Prozess zugrunde, der als Koronaentladung bekannt ist. Wenn sich am Gewitterhimmel mächtige elektrische Felder konzentrieren, entsteht an den Spitzen der Blätter eine enorme Spannung. Dies führt zur Ionisierung der Umgebungsluft und zum Auftreten eines schwachen, für das bloße Auge oft unsichtbaren violetten Leuchtens, das physikalisch mit dem berühmten Elmsfeuer verwandt ist.
Die größte Überraschung für die Forscher war jedoch nicht die Elektrisierung an sich, sondern deren weitreichende chemische Folgen. Im Moment der Koronaentladung spaltet der elektrische Strom Wasser- und Sauerstoffmoleküle in der Luft auf und löst damit eine Kaskade heftiger Reaktionen aus. Als Ergebnis dieses Prozesses setzen die Baumkronen massenhaft Hydroxyl-Radikale (\text{OH}) und Hydroperoxyl-Radikale (\text{HO}_2) frei.
Die Lebensdauer dieser Moleküle ist extrem kurz – sie existieren nur für Sekundenbruchteile, besitzen jedoch eine enorme Oxidationskraft. In der Atmosphärenchemie werden Hydroxyl-Radikale oft als „Waschmittel des Planeten“ bezeichnet. Sobald sie in die Luft gelangen, greifen sie sofort Treibhausgase, flüchtige organische Verbindungen sowie verschiedene Schadstoffe an und zersetzen diese, wodurch der Luftraum um Waldgebiete gereinigt wird.
Vor dieser Entdeckung berücksichtigten Klimatologen und Ökologen bei der Bewertung der Luftreinheit lediglich jene Radikale, die unter dem Einfluss ultravioletter Sonnenstrahlung in der Atmosphäre entstehen. Dass Waldökosysteme in der Lage sind, nachts und bei bedecktem Himmel während Stürmen eigenständig gewaltige Mengen an Reinigungssubstanzen zu erzeugen, kam für die Wissenschaft völlig unerwartet.
Derzeit arbeiten die Forscher an der Erstellung von Computermodellen, mit denen sich präzise berechnen lässt, wie stark die „elektrische Arbeit“ der Wälder weltweit das globale Klima beeinflusst. Eines ist bereits klar: Bäume erweisen sich als weit aktivere Teilnehmer an Klimaprozessen als bisher angenommen, und ein Gewitter im Wald ist nicht einfach nur ein Toben der Natur, sondern ein globaler Reinigungsprozess für unseren Planeten.
