Verborgenes Juwel am Fuße des Teide
In einer wenig besuchten Ecke am Fuße des Teide, dem höchsten Berg Spaniens, verbirgt der Vulkan eines der bestgehüteten Geheimnisse dieser wilden Region der Kanarischen Inseln. Eingezwängt zwischen den mächtigen Wänden aus Basaltgestein, die einst die unbarmherzigen Lavaströme des großen Vulkans formten, liegt eine ebenso unsichtbare wie rätselhafte Struktur: ein See aus eisiger Luft. Die Temperaturen in diesem Naturphänomen sind derart extrem, dass die dort lebenden Lebewesen tagtäglich thermischen Extremen ausgesetzt sind. Wissenschaftler vergleichen dieses Phänomen mit einem täglichen Wechsel zwischen „Sommer und Winter“ innerhalb von weniger als 24 Stunden.
Ein Forschungsteam auf Spurensuche
Ignacio Plazaola, Forscher an der Universität Baskenland (UPV-EHU), besucht den Nationalpark Teide bereits seit mehreren Jahren regelmäßig. Wie er selbst betont: „Es ist einer der interessantesten Orte für die Forschung.“ Seine Begeisterung verwundert jeden, der die Wege durch die Landschaft aus erkalteter Lava, Lapilli und Basalt erkundet, nicht. Denn diese besondere Eigenschaft der Umgebung des Teide hat der Wissenschaft eine faszinierende Frage beschert: Pflanzen, die in der Lage sind, täglich unter einem extremen Temperaturgradienten zu überleben und zu wachsen. „Uns interessiert sehr, wie sie sich an diese Umgebung anpassen können“, erklärt Plazaola. In dieser Woche ist er mit seinem Team und seinen Mitarbeitern der Universität La Laguna (ULL) vor Ort. Im Rahmen des Forschungsprojekts Rebeca – einer auf drei Jahre angelegten Studie, finanziert von der Autonomen Behörde der Nationalparks und der UPV-EHU – werden Daten zur Luftfeuchtigkeit und Temperatur in Echtzeit erhoben. Zudem wird der Photosynthesezyklus der Pflanzen in dieser einzigartigen Zone untersucht.
Wie entsteht der Eisluftsee?
„Hier in den ruhigen Nächten, in denen nicht viel Wind weht, fließt die Kaltluft die Hänge hinab und staut sich in der Senke, was diesen Temperaturunterschied verursacht“, erklärt Plazaola. Das Phänomen der Eisluftseen ist nicht einzigartig – der Teide teilt es mit anderen Nationalparks wie den Picos de Europa. Doch der Fall auf dem Gipfel Teneriffas ist außergewöhnlich, denn nur an wenigen Orten der Welt lässt sich ein so abrupter Temperaturwechsel beobachten wie hier in dieser Beckenlandschaft, der sich täglich wiederholt.
Forschung unter sengender Sonne
Bei glühender Hitze entnehmen zwei Wissenschaftlerinnen, Beatriz Fernández und Enara Alday, Proben in dem Becken, das sich nachts in einen Eissee verwandelt. In dieser Ebene, die sich deutlich von der zerklüfteten Mondlandschaft des Nationalparks abhebt, dominieren zwei Straucharten, die die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich gezogen haben: die Pajonergras (Descurainia bourgaeana) und das Gipfel-Röslein (Pterocephalus lasiospermus). „Diese beiden Arten wachsen sowohl im Gebiet von El Portillo als auch in diesem Eisluftsee, was uns erlaubt, ihre Eigenschaften zu vergleichen“, erläutert der Forscher. Beide Standorte liegen nur etwa 20 Meter horizontal und 50 Höhenmeter voneinander entfernt, doch sie trennt eine noch größere Kluft: ein Temperaturunterschied von mehreren Grad. „In der letzten Nacht konnten wir einen Unterschied von sieben Grad zwischen den beiden Orten feststellen“, verrät der Wissenschaftler, wobei der Wert noch deutlich höher sein kann. „In dieser Zone wurden vergangenen Dienstag absolute Tiefstwerte von -14,5 Grad gemessen“, so Plazaola.
Extremtage: Von eisiger Kälte zur brütenden Hitze
Doch wenn die Nacht den See aus eisiger Luft bringt, kann der Morgen – vor allem nach dem Mittag – das genaue Gegenteil bewirken: den Bratpfanneneffekt. „Wenn kein Luftzug herrscht, kann es in dieser Gegend eine erdrückende Hitze geben“, verrät der Wissenschaftler. Für eine Pflanze sind das extrem harte Bedingungen, insbesondere für eine, die sich im aktiven Wachstum befindet. Der Forscher betont, dass am Teide sowohl das Pajonergras als auch das Gipfel-Röslein fast ständig in der Wachstumsphase sind. In anderen Teilen der Welt stellen Pflanzen ihr Wachstum und ihren Stoffwechsel ein, wenn die Bedingungen zu hart werden. Am Teide ist das anders. „Hier friert es in jedem Monat des Jahres, also können die Pflanzen nicht darauf warten, dass es aufhört“, stellt er klar. „Unsere Aufgabe ist es herauszufinden, ob die Pflanzen unten in der Senke spezielle Anpassungsmechanismen entwickelt haben, um diese extremen Bedingungen auszuhalten“, erklärt Plazaola.
Sieben Tage und vier Nächte im Einsatz
In der vergangenen Woche ist das Forschungsteam in das Gebiet gereist, um sieben Tage und vier Nächte lang Messungen durchzuführen. „Wir messen gerade live die Photosynthese“, betont Plazaola. Dies geschieht mithilfe spezieller Instrumente, die die Aufnahme von Kohlendioxid in den Blättern der Pflanzen messen können. „Photosynthese bedeutet, CO2 aus der Luft zu holen und mit der Energie der Sonne Zucker herzustellen“, erinnert der Forscher. Dazu führen die Wissenschaftlerinnen die Blätter der Pflanze in eine Kapsel ein, in der Temperatur und Luftfeuchtigkeit kontrolliert werden. „Das Einzige, was wir verändern, ist die Konzentration von Kohlendioxid – das ist, als ob man der Pflanze viel oder wenig Futter zur Verfügung stellt“, argumentiert Fernández. Auf diese Weise kann anhand der Ergebnisse und mithilfe mathematischer Modelle abgeschätzt werden, „wie die Pflanze innerlich funktioniert“.
Erste Ergebnisse: Pflanzen wie ein Ferrari
Die ersten, noch sehr vorläufigen Ergebnisse haben gezeigt, dass die Pajonergräser wie „ein Ferrari“ funktionieren. „Sie sind sehr schnell bei der Photosynthese – das hat uns sehr überrascht, denn es bedeutet, dass sie sich ständig im Wachstum befinden“, argumentiert Plazaola. Darüber hinaus wurde auch ein Unterschied zwischen den Mikroorganismen im Boden des Eisluftsees und denen in der Nähe von El Portillo festgestellt. Dies ist jedoch nur eine erste Annäherung an das, was in dieser Zone von Las Cañadas vor sich geht. „Wir planen weitere Experimente, um herauszufinden, wie die Mikroorganismen mit der Pflanzenwelt interagieren und ob dies die Anpassungsunterschiede erklären kann“, präzisiert der Forscher.
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