Luftverschmutzung ist auch für Bestäuber schlecht.

Eine neue Studie zeigt, wie Schadstoffe aus menschlichen Aktivitäten ihre Fähigkeit beeinträchtigen, Blüten zu finden.

Entlang stark befahrener Straßen hängen die Reste von Autoabgasen in der Luft, darunter Stickoxide und Ozon. Diese Schadstoffe, die auch von vielen Industrieanlagen und Kraftwerken freigesetzt werden, verbleiben stunden- bis jahrelang in der Luft. Wissenschaftler wissen seit Langem, dass diese Chemikalien gesundheitsschädlich sind. Doch immer mehr Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass dieselben Schadstoffe auch das Leben von bestäubenden Insekten und den von ihnen abhängigen Pflanzen erschweren.

Verschiedene Luftschadstoffe reagieren mit den Duftstoffen von Blüten und verändern deren Menge und Zusammensetzung. Dies erschwert Bestäubern die Blütensuche. Insekten orientieren sich nicht nur an visuellen Merkmalen wie Form und Farbe, sondern nutzen auch eine Duftkarte – eine für jede Blütenart einzigartige Kombination von Duftmolekülen –, um die gewünschte Pflanze zu finden. Bodennahes Ozon und Stickoxide reagieren mit den Blütenduftmolekülen und bilden neue, andersartige Verbindungen.

„Es verändert grundlegend den Duft, nach dem das Insekt sucht“, sagte Ben Langford, Atmosphärenwissenschaftler am britischen Zentrum für Ökologie und Hydrologie, der zu diesem Thema forscht.

Bestäuber lernen, eine einzigartige Kombination von Duftstoffen, die die Blüte freisetzt, mit der jeweiligen Blütenart und dem damit verbundenen Zuckergehalt zu verknüpfen. Wenn diese empfindlichen Verbindungen mit hochreaktiven Schadstoffen in Kontakt kommen, verändern die Reaktionen sowohl die Anzahl der Duftmoleküle als auch das relative Verhältnis der einzelnen Molekülarten und damit den Duft grundlegend.

Forscher wissen, dass Ozon eine bestimmte Kohlenstoffbindung in den Duftmolekülen von Blüten angreift. Stickoxide hingegen geben noch Rätsel auf, und es ist noch nicht genau geklärt, wie Blütenduftmoleküle chemisch mit dieser Art von Verbindung reagieren. „Diese Duftkarte ist sehr wichtig für Bestäuber, insbesondere für fliegende Bestäuber“, sagte James Ryalls, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Reading. „Es gibt beispielsweise Hummeln, die eine Blüte erst aus weniger als einem Meter Entfernung wahrnehmen können. Daher ist der Duft für sie bei der Nahrungssuche von entscheidender Bedeutung.“
Langford und sein Team wollten herausfinden, wie genau Ozon die Form der Duftwolke einer Blume verändert. Mithilfe eines Windkanals und Sensoren maßen sie die Struktur der Duftwolke, die Blumen beim Verströmen ihres charakteristischen Duftes erzeugen. Anschließend leiteten die Forscher Ozon in zwei Konzentrationen in den Windkanal, zusammen mit den Duftmolekülen der Blumen. Eine dieser Konzentrationen entspricht der Ozonbelastung im britischen Sommer, wenn die Werte höher sind. Sie stellten fest, dass Ozon die Ränder der Duftwolke abschwächt und so deren Breite und Länge verringert.

Forscher nutzten einen Reflex der Honigbiene, die sogenannte Rüsselstreckung. Ähnlich wie Pawlows Hund, der beim Läuten einer Futterglocke Speichel produzierte, strecken Honigbienen ihren Rüssel – einen Teil ihres Mundes, der als Saugrüssel dient – ​​als Reaktion auf einen Geruch aus, den sie mit einer Zuckerbelohnung verbinden. Als Wissenschaftler den Bienen den Duft präsentierten, den sie normalerweise in sechs Metern Entfernung von der Blüte wahrnehmen würden, streckten sie ihren Rüssel in 52 Prozent der Fälle aus. Bei der Duftstoffmischung, die dem Geruch in zwölf Metern Entfernung von der Blüte entspricht, sank dieser Wert auf 38 Prozent.

Als die Forscher jedoch dieselben Veränderungen am Duft vornahmen, die in einer durch Ozon abgebauten Duftwolke auftreten würden, reagierten die Bienen nur noch in 32 Prozent der Fälle auf sechs Meter und in 10 Prozent der Fälle auf zwölf Meter Entfernung. „Man sieht also einen deutlichen Rückgang in der Anzahl der Bienen, die den Geruch erkennen können“, sagte Langford.

Ein Großteil der Forschung zu diesem Thema wurde bisher im Labor durchgeführt, nicht im Freiland oder im natürlichen Lebensraum von Insekten. Um diese Wissenslücke zu schließen, installierten Wissenschaftler der Universität Reading Pumpen, die Ozon oder Dieselabgase in Abschnitte eines Weizenfeldes leiteten. Experimente in den acht Meter großen Freiluftringen helfen den Forschern, die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf verschiedene Bestäuberarten zu untersuchen.

Ein Forscherteam untersuchte Senfpflanzen auf Versuchsflächen hinsichtlich des Bestäuberbesuchs. In einige Kammern wurde Dieselabgas in Konzentrationen unterhalb der von der EPA festgelegten Grenzwerte für die Luftqualität eingeleitet. An diesen Standorten verringerte sich die Fähigkeit der Insekten, die für ihre Nahrung notwendigen Blüten zu finden, um bis zu 90 Prozent. Darüber hinaus wiesen die in der Studie verwendeten Senfpflanzen, obwohl selbstbestäubend, auch eine um bis zu 31 Prozent reduzierte Samenentwicklung auf, vermutlich als Folge der durch die Luftverschmutzung bedingten verminderten Bestäubung.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass bestäubende Insekten aufgrund der aktuellen Luftverschmutzung vor besonderen Herausforderungen stehen. Im Zusammenspiel mit anderen Belastungen, denen diese Insekten ausgesetzt sind, dürfte die Luftverschmutzung jedoch weitere Probleme verursachen.

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