Pflanzenforschung Photosynthese aus der Luft beobachten

Ein internationales Forscherteam am Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn testet momentan neue Methoden zur Bestimmung der Pflanzenaktivität. Mit einem Flugzeug messen die Forscher aus einer Höhe von mehreren hundert Metern, wie aktiv verschiedene Nutzpflanzen mithilfe der Photosynthese Sonnenlicht einfangen und speichern.

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Bonn – Mit einem neuartigen Sensor vom Forschungszentrum Jülich an Bord einer Cessna lässt sich auch aus größerer Höhe erfassen, wie aktiv die Photosynthese von Pflanzenbeständen ist. Pflanzen decken mithilfe der Photosynthese ihren Energiebedarf. Das Blattgrün (Chlorophyll) fängt das Sonnenlicht ein, wodurch energiereiche Stoffe produziert werden, die die Pflanze für ihren Stoffwechsel benötigt. „Die Messungen haben praktische Bedeutung für die Landwirtschaft und für die Erfassung natürlicher Ökosysteme“, sagt Dr. Thorsten Kraska vom Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn. Denn meist wirkt sich auf die Erträge von Feldkulturen aus, wie stark die Photosynthese durch Sonnenlicht auf Touren kommt.

Allerdings gibt es eine bestimmte Sorte von Sojabohnen, die auch mit weniger Chlorophyll auskommt. Wie schaffen das diese Sojapflanzen? Verfügen die Bohnen über eine Art Turbolader, der ihnen mehr Effizienz verleiht? Diese Fragen klären die Wissenschaftler mit den Überflügen der speziell ausgerüsteten Cessna. Sie vergleichen aus luftiger Höhe, wie aktiv die Photosynthese der Sojapflanzen mit weniger Chlorophyll gegenüber „normalen“ Sojakulturen ist. Gleichzeitig führt das Team mit verschiedenen Apparaturen auch Messungen am Boden durch, um zu erfassen, wie exakt die Messinstrumente der Cessna arbeiten.

Forscher prüfen Einfluss einer „künstlichen Wolke“

„Wir prüfen, ob diese Messinstrumente nicht nur an Bord von Flugzeugen, sondern auch auf Satelliten eingesetzt werden können, um die Photosyntheseaktivität größerer Flächen aus dem Weltraum zu erfassen“, sagt der Projektleiter Prof. Dr. Uwe Rascher vom Forschungszentrum Jülich. Da bei solchen Satellitenaufnahmen häufig Wolken die Messungen stören, wollen die Forscher in Klein-Altendorf auch den Einfluss einer künstlichen Wolke erfassen. Sie haben ein spezielles Netz vorbereitet, dass die Beschattung durch Bewölkung nachahmen soll. „Die Wetterbedingungen sind für unsere Messungen ideal“, sagt Dr. Kraska. Deshalb haben die Wissenschaftler die Messkampagne kurzfristig anberaumt.

Am von der Europäischen Raumfahrtagentur ESA initiierten Projekt Soyflex (Soybean Fluorescence Explorer: Sensorgestützte Erfassung, Messung und Analyse der Photosynthese von zwei Soja-Bohnen-Genotypen mit Fluoreszenzsensoren) beteiligen sich zehn Arbeitsgruppen aus sieben Ländern: Deutschland (Universität Bonn, Forschungszentrum Jülich), Italien (Universitäten Mailand und Florenz), Polen (Poznan), Schweiz (Zürich), Spanien (Valencia), Tschechien (Brünn) und USA (Wisconsin). Viele Forscher der beteiligten Institutionen werden bei dem Pressetermin vor Ort sein. xx

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