Gewöhnliche Fichten: Gewitter statt Sonnenfinsternis als Erklärung für elektrische Signale

Eine im April vergangenen Jahres veröffentlichte, kontrovers diskutierte Studie beschrieb ein erstaunliches Phänomen: Ein Wald aus Gewöhnlichen Fichten (Picea abies) schien seine elektrischen Signale vor einer partiellen Sonnenfinsternis zu „synchronisieren“.

Nun gibt es eine neue Theorie dazu, was tatsächlich passiert sein könnte.

Nach einer erneuten Auswertung der Daten schlagen die Ökologen Ariel Novoplansky und Hezi Yizhaq von der Ben-Gurion-Universität des Negev in Israel eine deutlich weniger spektakuläre Erklärung vor.

Gewöhnliche Fichten und die elektrische Signalgebung

Novoplansky und Yizhaq gehen davon aus, dass der bei den Bäumen beobachtete elektrische Ausschlag durch einen Temperaturrückgang, ein durchziehendes Gewitter und mehrere lokale Blitzeinschläge ausgelöst wurde. Frühere Forschung habe bereits gezeigt, dass solche Faktoren bei Pflanzen vergleichbare Signalreaktionen hervorrufen können.

„Für mich zeigt [die frühere Studie], wie Pseudowissenschaft in den Kern der biologischen Forschung eindringt“, sagt Novoplansky.

„Anstatt einfachere, gut dokumentierte Umweltfaktoren wie ein heftiges Regengewitter und mehrere Blitzeinschläge in der Nähe zu berücksichtigen, entschieden sich die Autoren für die verlockendere Vorstellung, die Bäume hätten die bevorstehende Sonnenfinsternis vorausgesehen.“

Im Oktober 2022 zeigte ein Wald in den Dolomiten im Nordosten Italiens, wie Forschende es bezeichneten, „individuelle und kollektive bioelektrische Reaktionen auf eine Sonnenfinsternis“. Ältere Bäume wiesen dabei vor und während der Finsternis stärkere Signale auf.

Die damaligen Forschenden erklärten, diese Aktivität könnte darauf hindeuten, dass die Erfahrung älterer Bäume mit früheren Ereignissen an den übrigen Wald weitergegeben worden sei. In Anlehnung an frühere Studien vermuteten sie, die Fichten hätten eine bevorstehende Umweltveränderung wahrgenommen und ihre Reaktion darauf abgestimmt – in diesem Fall auf eine Sonnenfinsternis.

Gewitter statt Sonnenfinsternis als Auslöser

Novoplansky und Yizhaq widersprechen dieser Deutung in ihrer neuen Veröffentlichung. Ihrer Ansicht nach war das Gewitter wesentlich eher die maßgebliche Umweltveränderung. Sie nennen mehrere Gründe, weshalb das ursprüngliche Forschungsteam zu einem falschen Schluss gelangt sein könnte.

Erstens unterscheiden sich Sonnenfinsternisse jeweils in ihrer Zugbahn, ihrer Stärke und ihrer Dauer. Ältere Bäume hätten daher kein „erinnertes“ Wissen nutzen können, um die nächste Finsternis vorherzusagen.

Zweitens wären die Schwankungen der Gravitation, die als Vorwarnung hätten dienen können, nur äußerst gering gewesen – ungefähr vergleichbar mit denen bei Neumond.

Außerdem hätten die Bäume keinen wirklichen Grund gehabt, eine gemeinsame Reaktion auf die Sonnenfinsternis zu organisieren. Es handelte sich lediglich um eine partielle Finsternis; die Abschwächung des Lichts entsprach etwa der an einem bewölkten Tag. Größere Beeinträchtigungen der Photosynthese oder anderer Prozesse wären somit nicht zu erwarten gewesen.

„Die Finsternis verringerte das Licht für zwei kurze Stunden nur um etwa 10.5 Prozent; in diesem Zeitraum lag die Sonneneinstrahlung ungefähr doppelt so hoch, wie die Bäume praktisch verwerten konnten“, sagt Novoplansky.

„Häufige Veränderungen der Wolkenbedeckung am Untersuchungsort beeinflussen Qualität und Menge des Lichts in weitaus stärkerem Ausmaß.“

Die Forschenden weisen zudem darauf hin, dass die ursprüngliche Studie lediglich drei Bäume und fünf Baumstümpfe auswertete. Damit sei sie kaum eine umfassende Datenerhebung für den Wald gewesen. Novoplansky und Yizhaq argumentieren, die Messungen der ersten Untersuchung seien eher auf einzelne Bäume zurückzuführen, die auf Blitze reagierten, als auf einen Wald, der kollektiv zusammenarbeitete.

Pflanzen sind allerdings schon früher dabei beobachtet worden, Umweltveränderungen zu „antizipieren“. So können sie sich etwa auf Trockenheit einstellen, wenn der Boden frühe Anzeichen dafür liefert. Die Vorstellung, dass ein Wald eine Sonnenfinsternis vorhersehen könnte, ist also nicht völlig ohne Vorbild.

Was die Forschung zu Baum-Elektromen noch klären muss

Dennoch scheitert die Hypothese, wie Novoplansky und Yizhaq betonen, auf mehreren Ebenen.

Die Untersuchung von Baum-Elektromen – den geladenen Molekülen, die ihre Zellen durchqueren – wird fortgesetzt. Auch wenn gerade dieser Wald kontrovers diskutiert wird, besteht kein Zweifel daran, dass dieses Forschungsfeld noch viele spannende Entdeckungen bereithält.

„Die elektrische Aktivität von Bäumen ist ein reales Phänomen, doch das Forschungsfeld steckt noch in den Kinderschuhen“, sagt Novoplansky. „Die Annahme, dass Veränderungen elektrischer Signale, die sogar in toten Baumstämmen beobachtbar sind, Erinnerungen, Antizipation oder kollektive Reaktionsfähigkeit verschlüsseln könnten, erfordert einige außergewöhnliche gedankliche Sprünge, von denen keiner durch die Studie gestützt wurde.“

„Der Wald ist wunderbar genug, ohne irrationale, aber oberflächlich fantastische Behauptungen über vorausschauende Reaktionsfähigkeit oder Kommunikation zu erfinden, die sich allein auf Korrelationen stützen.“

Die Forschung wurde in Trends in Plant Science veröffentlicht.