Luftverschmutzung ist ein anerkanntes, weit verbreitetes Problem, das alle Lebensformen betrifft. Wenn wir jedoch an Luftverschmutzung denken, haben wir höchstwahrscheinlich keine Bilder von Pflanzen und Tieren vor Augen. Da wir aber zusammenleben, ist es wichtig zu wissen, wie sich die Luftverschmutzung auf die Tierwelt auswirkt. In diesem Artikel werden wir einige der häufigsten Fragen zur Luftverschmutzung und ihren Auswirkungen auf Pflanzen und Tiere beantworten.
Vorhandensein unerwünschter Stoffe in der Luft, die die Normalität und das Wohlbefinden der Atmosphäre und der Lebewesen beeinträchtigen können. Eine andere Art, Luftverschmutzung zu betrachten, könnte jede physikalische, chemische oder biologische Veränderung der Luft sein.
- Natürliche Ursachen der Luftverschmutzung
- Große Luftschadstoffe
- Wie tötet Luftverschmutzung Pflanzen und Tiere?
- Wie wirkt sich Luftverschmutzung auf Tiere aus?
- Welche Tiere sind am stärksten von der Luftverschmutzung betroffen?
- Wie werden Pflanzen durch Luftverschmutzung beeinträchtigt?
- Welche Pflanzen sind am meisten von der Luftverschmutzung betroffen?
- Do Air Pollution Help Plants Grow?
Natürliche Ursachen der Luftverschmutzung
Alles, was der Mensch tut, wenn er Dinge verbrennt, Chemikalien verwendet oder Staub produziert, kann zu Luftverschmutzung führen.
Luftverschmutzung ist nicht zu 100 % ein vom Menschen verursachtes Problem, einige Arten der Luftverschmutzung treten auch auf natürliche Weise auf. Zum Beispiel,
- Waldbrände: Die riesigen Rauchschwaden, die bei Waldbränden entstehen, sind eine giftige Mischung aus Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Stickstoffdioxid, Formaldehyd und Acetaldehyd – allesamt dafür bekannt, dass sie den Planeten erwärmen.
- Vulkanausbruch: Riesige Vulkanausbrüche spucken Asche und eine riesige Menge an Schwefelgasen sowie viele hundert Tonnen Kohlendioxid (CO2) aus. Wenn sich die Schwefelgase mit dem Wasserdampf in der Atmosphäre verbinden, bilden sie schwefelige und schweflige Säure, die für Menschen, Pflanzen und Tiere schädlich sind.
Große Luftschadstoffe
Jedes Gas, Aerosol (Flüssigkeiten oder Feststoffe, die durch Gase verteilt werden) oder Partikel können als Luftschadstoffe eingestuft werden, wenn sie eine Konzentration erreicht haben, die hoch genug ist, um Schaden anzurichten.
An der Spitze der Liste stehen,
- Schwefeldioxid (SO2): Wird bei der Verbrennung von schwefelhaltigen fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdöl freigesetzt. Unter feuchten Bedingungen wird es zu Schwefelsäure und verursacht sauren Regen und Smog.
- Kohlenmonoxid (CO): Es bildet sich, wenn Brennstoffe zu wenig Sauerstoff haben, um vollständig zu verbrennen. Dieses hochgefährliche Gas trägt zum Treibhauseffekt, Smog und zur Versauerung bei.
- Kohlendioxid (CO2): Es wird im Allgemeinen nicht als „Schadstoff“ betrachtet, aber höhere Konzentrationen können zur globalen Erwärmung und zum Klimawandel beitragen.
- Stickstoffoxide: Stickstoffdioxid (NO2) und Stickoxide (NO) werden von Fahrzeugmotoren und Kraftwerken freigesetzt. Sie werden auch als „indirekte Treibhausgase“ bezeichnet.
- Flüchtige organische Verbindungen (VOCs): Sie stammen aus Erdöl- und Benzinlagern, Industrieanlagen, Farben und Lacken oder aus landwirtschaftlichen Aktivitäten. Die VOC-Luftverschmutzung spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Ozon in der unteren Atmosphärenschicht.
- Partikel: Entstehen aus natürlichen Quellen wie Vulkanen oder menschlichen Aktivitäten wie Verbrennung oder Verkehr.
- Ozon: Auch Trisauerstoff genannt, wird Ozon durch photochemische Übertragung von Sauerstoff gebildet. Es verursacht Smog und trägt zur Versauerung und zum Klimawandel bei.
- Blei und Schwermetalle: Aerosole von Blei und anderen giftigen Schwermetallen tragen ebenfalls zur Luftverschmutzung bei.
Wie tötet Luftverschmutzung Pflanzen und Tiere?
Wie für den Menschen ist auch für Pflanzen und Tiere die Luftverschmutzung ein Todesurteil.
Saurer Regen, der durch Luftverschmutzung entsteht, lässt Gewässer und Böden saurer werden und tötet die Tierwelt auf der Stelle. Das Phytoplankton in den Seen stirbt ab, Fische wandern ab oder entwickeln Atemprobleme, und die Insekten- und Amphibienpopulationen gehen zurück.
Als Beispiel für Pflanzen: Saurer Regen schränkt die Verfügbarkeit von Nährstoffen im Boden ein, schädigt das Wurzel- und Sprossensystem, führt zu verkümmertem Wachstum und tötet sie schließlich. Einige Pflanzen- und Tierarten sind gegen die schwankenden pH-Werte immun, doch in einem zusammenhängenden Ökosystem richtet er in der Nahrungskette verheerende Schäden an und kann sogar eine ganze Art auslöschen.
Der Abbau des Ozonschilds soll einen „indirekten“ Tötungsmechanismus auf Pflanzen und Tiere ausüben. Weltweite Daten zeigen, dass das Ozonloch etwa 30% der Pflanzenarten ausgelöscht hat.
Die UV-Strahlen schränken die Photosynthese ein, erhöhen die Verdunstungsrate und führen zu genetischen Mutationen bei Pflanzen. Die Ergebnisse der von der Universität von Kalifornien durchgeführten Studie zeigen, dass die UV-B-Strahlung die Fruchtbarkeit vieler Gymnospermen-Stämme verringert und zum Massenaussterben beiträgt.
Der Ozonabbau hat auch Wasser- und Landtiere nicht verschont – Lebensraumzerstörung bis hin zum Aussterben waren (und sind) die Folgen.
Die Verschmutzung der Luft mit Karzinogenen und Nervengiften ist für Tiere tödlich. Studien zeigen, dass Haus- und Wildtiere ein erhöhtes Risiko für akute kardiovaskuläre Ereignisse und die Entwicklung einer koronaren Herzkrankheit haben. Luftverschmutzung wird auch mit dem vorzeitigen Tod von Tieren in Verbindung gebracht.
Wie wirkt sich Luftverschmutzung auf Tiere aus?
Toxische Luft ist eine Bedrohung für die Tierwelt und die Artenvielfalt. Die visuellen Auswirkungen sind vielleicht nicht offensichtlich, wenn man nicht genau hinschaut, aber die Auswirkungen sind nachweislich schädlich.
- Verändertes Tierverhalten: Eine wachsende Zahl von Studien hat gezeigt, dass Schadstoffe bei Tieren bizarres Verhalten auslösen können. Zum Beispiel haben endokrine Disruptoren, Schwermetalle und PCB einen direkten Einfluss auf das Sozial- und Paarungsverhalten von Tieren.
- Krankheiten und Sterblichkeit: In den meisten Fällen ist die Wirkung indirekt, tötet die Tiere aber langsam durch die Störung biologischer Prozesse. Luftschadstoffe stören die endokrine Funktion, verursachen Organschäden, erhöhen die Anfälligkeit für Stress und Krankheiten und verringern den Fortpflanzungserfolg. Eine längere Exposition gegenüber Luftschadstoffen kann die Expression von Markern für neurodegenerative Erkrankungen erhöhen.
In einer Studie von Bianca Cox et al. wurde eine durch Luftverschmutzung bedingte Sterblichkeit bei Milchkühen festgestellt. Die durch FCKW und NH3, flüchtige organische Verbindungen (VOC), Quecksilber, CO, NOx und SO2 verursachte Organtoxizität ist ein stiller Killer, der Wildtieren das Leben kostet.
- Verlust der biologischen Vielfalt: Die Luftverschmutzung ist eine wichtige Triebkraft für die Veränderung der grundlegenden Struktur und Funktion von Ökosystemen. So gehört beispielsweise die übermäßige Ablagerung von Luftstickstoff (N) in Form von Ammoniak zu den Hauptstressoren für die Artenvielfalt. Die biologische Vielfalt ist für Tiere von entscheidender Bedeutung, da eine Beeinträchtigung zu Veränderungen in der Nahrungskette und zum Verlust bestimmter Arten führen kann. Der Verlust der Artenvielfalt kann auch das Risiko von Infektionskrankheiten erhöhen.
- Veränderung der Artenverteilung: Industrielle Luftverschmutzung kann zu einer Veränderung der Häufigkeit einer bestimmten Art führen. Zum Beispiel kann der Verlust bestimmter Fischarten aufgrund höherer Aluminiumwerte dazu führen, dass sich Insektenarten vermehren, was wiederum Enten zugute kommt, die sich von Insekten ernähren. Dieser Verlust könnte sich jedoch nachteilig auf Adler, Fischadler und andere Tiere auswirken, die auf Fische als Nahrung angewiesen sind.
Welche Tiere sind am stärksten von der Luftverschmutzung betroffen?
Vögel gehören zu den ersten, die von der schädlichen Mischung aus Schadstoffen betroffen sind. Vögel haben ein leistungsfähigeres Atmungssystem als alle anderen Tierarten und sind daher direkt und indirekt von der Luftverschmutzung betroffen. Da sie mehr Zeit im Freien verbringen, sind sie einer höheren Belastung durch giftige Abgase von Fahrzeugen, Kraftwerken und Fabriken ausgesetzt.
Luftschadstoffe stören die Vogelgemeinschaften. Ozon (O3) und Stickoxide (NOx) schädigen die Lungen der Vögel direkt und irreversibel. Langfristige Exposition kann zu Lungenversagen, schlechtem Immunsystem und Fortpflanzungserfolg, Populationsrückgang und vielem mehr führen.
Die Exposition gegenüber polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK), giftigen Chemikalien, die vom Verkehr emittiert werden, kann bei Vögeln eine verringerte Eiproduktion und einen geringeren Bruterfolg, vermehrte Brutabbrüche und Wachstumsbeeinträchtigungen verursachen.
Wie werden Pflanzen durch Luftverschmutzung beeinträchtigt?
Pflanzen und Nutzpflanzen stehen im Mittelpunkt der Luftverschmutzung. Da die Oberflächen der Pflanzen, insbesondere die Blätter, in direktem Kontakt mit der Atmosphäre stehen, nehmen sie Luftschadstoffe sehr schnell auf oder absorbieren sie. Die Schadstoffe lösen dann oxidativen Stress aus, wobei freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) entstehen, die Schäden auf verschiedenen Ebenen verursachen.
- Störung des Zellstoffwechsels
- Abbau von Chlorophyll
- Mineralstoffmangel
Ozon (O3) beeinträchtigt bei den meisten Pflanzen die Photosynthese und verursacht Blattschäden. Es kann auch in die Spaltöffnungen (die Öffnungen, die die Atmung der Pflanzen unterstützen) eindringen und die Pflanzenzellen direkt zerstören. O3 kann auch zu Wachstumsverzögerungen und in schweren Fällen zum Tod führen. Braune Flecken auf Kartoffelblättern sind ein Beispiel für mäßige Ozonschäden.
Saurer Regen, Bleivergiftung und die Belastung durch Stickoxide beeinträchtigen die für Pflanzen verfügbaren Nährstoffe.
Welche Pflanzen sind am meisten von der Luftverschmutzung betroffen?
Pflanzen nehmen eine Vielzahl von Luftschadstoffen auf, darunter Ozon und Stickoxide, Schwermetalle, Rauch und Feinstaub. Zu den Pflanzen, die besonders empfindlich auf Luftschadstoffe reagieren, gehören:
- Bäume – Amerikanischer Columbo, Grüner Drache, Rosenholz oder Tipu, Zitterpappel, Phantomorchidee, Honeylocust, Walnuss, Pappel, Eiche, Weide und andere.
- Crops – Wheat, Rice, Tomato, Watermelon, Squash, Potato, Tobacco, Soybeans, Cantaloupe, Muskmelon, Alfalfa, Beets, Sunflower, Carrots, Sweet Corn, Gourds, Green Peas, Turnips, Grapes, Peaches, and Strawberries.
- Shrubs – Ponderosa pine, Crabapple, and Citrus
- Leafy greens – Spinach and Celery
Do Air Pollution Help Plants Grow?
No. Recent studies show that plant growth may be stunted worldwide by the end of the 21st century. Because,
- Mounting ozone concentration reduces the rate of photosynthesis and cripples the plants‘ ability to grow.
- Mobilized aluminum (arising from acid rain) damages the plant root system. This interferes with calcium uptake which translates into slow or stunted growth.
- Excess nitrogen dioxide is detrimental to plant growth.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030118301606
https://advances.sciencemag.org/content/4/2/e1700618
https://www.hindawi.com/journals/bmri/2014/736385/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5400059/
http://pubs.er.usgs.gov/publication/5224791
https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/00966665.1956.10467730
- Author
- Recent Posts
- Are Golf Balls Recyclable? (And Are They Biodegradable?) – March 2, 2021
- Are Chopsticks Recyclable? (And Are They Compostable or Biodegradable) – March 2, 2021
- Is Sellotape Recyclable? (And Is It Compostable or Biodegradable?) – March 2, 2021
