Dolomiten-Fichten: Elektrische Signale, Sturm statt Vorahnung

Dolomiten-Fichten: Elektrische Signale, Sturm statt Vorahnung

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In einer Fichtenbestockung wurde ein Anstieg elektrischer Aktivität registriert, und die ursprüngliche Studie zog eine suggestive Schlussfolgerung: Der Wald habe irgendwie 'wahrgenommen' und sich vor einer partiellen Sonnenfinsternis synchronisiert. Dieses Bild blieb haften, weil es an Folklore erinnert – eine Gemeinschaft von Bäumen, die Erinnerungen teilt und einander vor einem astronomischen Ereignis warnt. Spektakuläre Erzählungen können jedoch einfachere physikalische Erklärungen und grundlegende ökologische Prozesse überdecken.

Was die Daten aus den Dolomiten tatsächlich zeigten

Im Oktober 2022 meldeten Forschende, die in einem Fichtenwald in den Dolomiten arbeiteten, vorübergehende Spitzen bioelektrischer Signale in mehreren Bäumen und Baumstümpfen, zeitgleich mit einer partiellen Sonnenfinsternis. Ältere Bäume schienen stärkere und frühere Reaktionen zu zeigen als jüngere. Die Autorinnen und Autoren deuteten dieses Muster als mögliche Form von gemeinschaftlicher Antizipation: erfahrene Bäume kodierten vergangene Ereignisse und übermittelten Signale, denen der Rest des Bestandes folgte.

Die Idee ist reizvoll. Sie wirft aber sofort Fragen auf. Wie sollten Bäume episodische Erinnerungen an eine Sonnenfinsternis speichern? Wie könnte ein solches Gedächtnis auf die sehr spezifische Geometrie und Chronologie einer anderen Finsternis angewandt werden, wenn Finsternisse in Pfad, Magnitude und Dauer stark variieren? Und würde der vergleichsweise geringe Lichtabfall bei einer partiellen Finsternis ausreichen, um weit verbreitete physiologische Veränderungen auszulösen?

Alternative Erklärungen wurden inzwischen von den Ökologen Ariel Novoplansky und Hezi Yizhaq von der Ben-Gurion-Universität des Negev vorgebracht. Nach einer erneuten Analyse der Rohsignale und des lokalen Wetterberichts argumentieren sie, dass die elektrischen Ereignisse eher mit einem plötzlichen Temperaturabfall, einem aktiven Gewitter und mehreren Blitzeinschlägen in der Nähe des Messplatzes übereinstimmen. Diese Umweltfaktoren sind bereits dafür bekannt, starke und schnelle elektrische Reaktionen in Pflanzengeweben auszulösen.

Die Zahlen helfen, die Debatte einzuordnen. Die Finsternis verringerte die einfallende Strahlung um grob 10,5 Prozent für etwa zwei Stunden — weniger als die Variation, die typischerweise durch Bewölkung an diesem Standort verursacht wird. Die mit dem Vorbeiziehen des Mondes verbundenen gravitativen Änderungen sind verschwindend klein, vergleichbar mit dem Effekt bei Neumond und sehr unwahrscheinlich, dass Pflanzenphysiologie sie wahrnehmen könnte. Dagegen liefern Blitzaktivität und abrupte Abkühlung scharfe, hochamplitudige Reize, die koordinierte elektrische Transienten über benachbarte Bäume hinweg erzeugen können.

Diagramm elektrischer Signale in Bäumen

Stichprobennahme und Schlussfolgerungen

Methodische Grenzen sind ebenfalls bedeutsam. Die initiale Studie zeichnete an drei lebenden Bäumen und fünf Stümpfen auf. Das ist nur ein schmaler Ausschnitt eines Waldökosystems. Wenn man von einer Handvoll Individuen in einer heterogenen Landschaft auf Muster schließt, können lokale Störungen — ein naher Blitzeinschlag, eine Böe, die Temperatur und Luftfeuchte stark absenkt — Muster erzeugen, die kohärent erscheinen, in Wirklichkeit aber lokal begrenzte Reaktionen sind. Korrelation bedeutet nicht Kommunikation.

Pflanzen besitzen elektrische Signalübertragung — sogenannte Electrome — die Wundantworten, Stomataänderungen und systemische Abwehr vermitteln. Diese Signale laufen durch Phloem und entlang von Membranen; sie können Temperatur, Lichtveränderungen, mechanischen Stress oder Ionenflüsse nach Blitzentladungen widerspiegeln. Der Schritt von der Beobachtung elektrischer Synchronie hin zu Behauptungen über Gedächtnis oder kollektive Antizipation verlangt jedoch mehrere unabhängige Beweislinien: Replikationen an verschiedenen Standorten und experimentelle Manipulationen, die Effekte von Finsternissen von Wettereinflüssen isolieren.

Novoplansky bringt es klar auf den Punkt: „Anstatt einfachere, gut dokumentierte Umweltfaktoren zu berücksichtigen, wie ein starkes Gewitter und eine Häufung von Blitzeinschlägen in der Nähe, neigten die Autorinnen und Autoren zur verführerischeren Idee, dass die Bäume die bevorstehende Sonnenfinsternis vorhersagten.“ Er und Yizhaq fordern Zurückhaltung und rigorosere Kontrolle confoundender Variablen, bevor außergewöhnliche Interpretationen akzeptiert werden.

Diese Kritik ist nicht als generelle Ablehnung von Feldbeobachtungen zu verstehen, sondern als Mahnung an standardisierte Protokolle in der Messdatenerhebung, der Kalibrierung von Elektroden und der synchronen Erfassung von Meteorologie- und Blitzdaten. Ohne synchrone meteorologische Sensorik (Temperatur, Luftfeuchte, Wind, Niederschlag, Blitzdetektion via elektromagnetischer Sensoren) ist es schwierig, Ursache und Wirkung zu trennen.

Experteneinschätzung und Vergleich

Um das Argument zu veranschaulichen, stellen Sie sich vor, Sie hören eine Stadt in der Dämmerung. Ein Crescendo von Autohupen könnte man fälschlich als Reaktion der Bevölkerung auf ein einziges Ereignis interpretieren, tatsächlich hat ein plötzliches Gewitter oder ein Unfall den Ausschlag gegeben. Die Pflanzenelektrophysiologie ist analog: Signale sind eindeutig vorhanden, die Ursachen sind aber häufig proximal und meteorologisch statt vorausschauend.

Dr. Lena Ortiz, eine Pflanzenphysiologin, die Elektrome in gemäßigten Wäldern untersucht hat, liefert eine praxisnahe Perspektive: „Elektrische Signale in Bäumen sind echt und faszinierend. Sie berichten über schnelle, systemische Reaktionen auf Stress. Aber zu beweisen, dass diese Signale Erinnerungen an vergangene Finsternisse tragen — oder dass ältere Bäume jüngeren beibringen, himmlische Ereignisse zu antizipieren — erfordert manipulative Experimente. Zum Beispiel die Nachbildung einer Finsternis unter kontrollierten Licht- und Gewitterbedingungen oder Langzeitüberwachung über viele Bestände, um lokale Stürme oder Blitze auszuschließen.“ Ihr Punkt unterstreicht, dass Feldbeobachtungen mit experimenteller Strenge gekoppelt werden müssen.

Technisch lässt sich die Hypothese in mehreren Schritten prüfen: Zunächst braucht es eine signifikant größere Stichprobe in verschiedenen Topografien und Klimazonen, gekoppelt an redundante Wetterstationen und Blitzdetektoren. Zweitens sind Replikationsexperimente unter kontrollierten Bedingungen nötig, bei denen Lichtintensität künstlich moduliert wird, um echte Finsternis-ähnliche Abschattungen zu simulieren, sowohl mit als auch ohne zusätzliche atmosphärische Störungen (z. B. künstliche Abkühlung oder Ionisierung, die Gewitter imitieren).

Solche Ansätze würden erlauben, die Sensitivität von Phasen- und Amplitudenmustern elektrischer Transienten gegenüber isolierten Lichtänderungen versus kombinierten meteorologischen Reizen zu quantifizieren. Nur so lässt sich feststellen, ob beobachtete Synchronisierungen statistisch robust sind und generalisierbare Mechanismen nahelegen — etwa durch phloem-basierte elektrische Wellen, hydraulische Kopplung oder flüssigkeitstransportbedingte Signale — oder ob es sich um lokal begrenzte Reaktionen auf Blitzentladungen handelt.

Wichtig ist ferner, eindeutige biologische Mechanismen zu benennen. Gedächtnis im klassischen Sinn (episodisches Gedächtnis wie bei Tieren) ist bei Pflanzen unplausibel. Trotzdem existieren Pflanzenprozesse mit Langzeiteffekten, etwa epigenetische Veränderungen, saisonale Anpassungen und strukturelle Gedächtnisse auf physiologischer Ebene. Diese Mechanismen unterscheiden sich aber grundlegend von der Idee, vergangene, einmalige astronomische Ereignisse zeitlich punktgenau zu speichern und wieder abzurufen.

Deshalb ist die differenzierte Fragestellung wichtig: Beobachten wir bei Bäumen elektrochemische Muster, die durch kurzzeitige Umwelteinflüsse ausgelöst werden, oder gibt es Hinweise für persistente, über Jahre übertragene Erinnerungsformen, die gezielte Antizipation ermöglichen? Die gegenwärtige Evidenz spricht klarer für Ersteres — Reaktivität auf atmosphärische Reize — als für Letzteres.

Die breitere Implikation ist keine Ablehnung bioelektrischer Forschung. Ganz im Gegenteil: Die Elektrophysiologie von Bäumen ist ein lebendiges und wachsendes Forschungsfeld, das Einsichten in Pflanzenkommunikation, Stresssignalisierung und Ökosystemresilienz versprechen kann. Wissenschaftlicher Fortschritt beruht jedoch darauf, leichter erklärbare, gut verstandene Ursachen auszuschließen, bevor man neuartige Mechanismen postuliert.

Waren die Dolomiten-Fichten also wirklich der Schatten des Mondes voraus? Die Fachgemeinschaft tendiert inzwischen zur weniger romantischen Antwort: Ein vorüberziehendes Gewitter und seine elektrischen Störungen haben wahrscheinlich die gemessenen Ausschläge erzeugt. Der Wald bleibt faszinierend, selbst wenn seine Überraschungen durch Blitzentladungen und Temperaturwechsel erklärt werden statt durch Vorherwissen.

Wer diese Forschungsrichtung verfolgt, kann in naher Zukunft klarere Experimente erwarten — replizierte Feldmessnetze, kontrollierte Störeinflüsse und eine vorsichtigere Sprache rund um Begriffe wie ‚Antizipation‘ und ‚Gedächtnis‘ bei Pflanzen. Diese sorgfältige Arbeit wird zeigen, ob Wälder jemals mehr tun als reagieren, und falls ja, auf welche Weise.

Aus Sicht der Forschungsethik und Wissenschaftskommunikation ist es wichtig, populäre Formulierungen zu vermeiden, die bei Laien den Eindruck erwecken, Pflanzen besäßen bewusstes Vorwissen. Stattdessen sollten Begriffe präzise definiert und Hypothesen so formuliert werden, dass sie experimentell falsifizierbar sind. Nur so können Studien zur Pflanzenkommunikation, Bioelektrizität und Waldökologie nachhaltigen wissenschaftlichen Mehrwert bieten.

Schließlich sollten künftige Studien standardisierte Datenspeicher- und -freigabepraktiken anwenden, um Rohdaten, meteorologische Zeitreihen, Blitzdetektorprotokolle und Kalibrierungsinformationen öffentlich zugänglich zu machen. Das erhöht Reproduzierbarkeit und beschleunigt Erkenntnisgewinn in einem Gebiet, das sowohl für Grundlagenforschung als auch für die angewandte Waldwirtschaft und Klimaanpassung relevant ist.

Quelle: sciencealert

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