Eine aktuelle Studie von Forschenden der Universität Innsbruck und der Jinan-Universität in Peking hat herausgefunden, dass die Wahl der Baumart in Städten einen entscheidenden Einfluss auf die Luftqualität hat. Angesichts der zunehmenden Hitzewellen und der damit verbundenen Herausforderungen für die städtische Umwelt gewinnt die Begrünung von Städten an Bedeutung. Bäume tragen dazu bei, die Temperaturen in Stadtgebieten zu senken, Feinstaub zu filtern und gasförmige Schadstoffe zu absorbieren. Allerdings ist es wichtig zu beachten, dass Bäume unter bestimmten Bedingungen auch zur Bildung von Luftschadstoffen beitragen können.
Bei hohen Temperaturen setzen Bäume biogene flüchtige organische Verbindungen (BVOCs) frei. Diese Verbindungen können in Kombination mit Stickoxiden – die durch menschliche Aktivitäten erzeugt werden – und Sonnenlicht bodennahes Ozon bilden. Die Emissionen, die durch menschliche Aktivitäten verursacht werden, wie z. B. aus Lösungsmitteln und Kraftstoffen, sind ebenfalls eine Quelle von flüchtigen organischen Verbindungen (AVOCs). Während die Regulierung anthropogener VOCs in den letzten Jahren zu einem Rückgang dieser Emissionen geführt hat, zeigen die steigenden Temperaturen eine Zunahme der BVOC-Emissionen durch Bäume, was die Problematik verschärft.
Die Forscher führten in Peking Messungen durch, um den Einfluss von Stadtbäumen auf die Ozonbildung zu untersuchen. Sie installierten ein System zur direkten Emissionsmessung auf einer hohen Plattform eines Wetterturms und in einem Labor. Von Mai bis Juli 2021 erfassten sie chemische Signale und Turbulenzen in der Luft, um die Emissionen von VOCs in Echtzeit zu analysieren. Dabei wurden die Emissionen verschiedenen Quellen wie Verkehr, chemischen Produkten und Kochaktivitäten zugeordnet.
Die Ergebnisse der Messungen zeigten, dass biogene VOCs zwar nur einen kleinen Teil der gesamten VOC-Emissionen ausmachten, jedoch einen überproportionalen Einfluss auf die chemische Reaktivität hatten. Insbesondere die Verbindung Isopren, die von vielen Bäumen abgegeben wird, trug maßgeblich zur Reaktivität bei. Bei Temperaturen zwischen 20 und 35 Grad Celsius stieg die Reaktivität der von den Bäumen freigesetzten VOCs um das Sieben- bis Achtfache, während die Reaktivität der menschlichen Emissionen nur um 40 Prozent zunahm. Dies führte dazu, dass der Anteil der Baumemissionen an der Gesamtreaktivität von VOCs signifikant anstieg.
Ein Vergleich der Isopren-Emissionen in Peking mit anderen Städten ergab, dass Pekings Baumarten eine außergewöhnlich hohe Isopren-Emission aufwiesen. Mehr als ein Drittel der Bäume in der Stadt gehören zu isopren-emittierenden Arten wie der Trauerweide und der Chinesischen Weißpappel. In anderen Städten variieren die Isopren-Emissionswerte stark und sind eng mit dem Anteil isopren-emittierender Bäume verknüpft. Dies deutet darauf hin, dass viele Städte in Asien und Ozeanien ebenfalls mit ähnlichen Herausforderungen bezüglich der Luftqualität durch Baumemissionen konfrontiert sind.
Die Ergebnisse der Studie sollten nicht als Argument gegen die Begrünung von Städten oder das Pflanzen von Bäumen interpretiert werden. Vielmehr wird empfohlen, bei der Auswahl von Baumarten auch deren potenzielle BVOC-Emissionen zu berücksichtigen. Eine gezielte Auswahl könnte dazu führen, dass die Isopren-Emissionen in Städten wie Peking um mindestens 29 Prozent gesenkt werden können, wenn emissionsärmere Baumarten anstelle der stärkeren Emittenten gepflanzt werden.
Obwohl Baumemissionen ein relevantes Thema sind, bleibt die Kontrolle der NOx-Emissionen, die für die Ozonbildung notwendig sind, von zentraler Bedeutung. Die Chemie der Ozonbildung ist komplex und nichtlinear, was bedeutet, dass die Regulierung von NOx-Emissionen, insbesondere während heißer Perioden, nach wie vor entscheidend ist, um die Luftqualität in städtischen Gebieten zu verbessern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Auswahl der Baumarten in urbanen Räumen erhebliche Auswirkungen auf die Luftqualität hat. Um eine gesunde städtische Umwelt zu fördern, sollten Stadtplaner und Entscheidungsträger die Emissionseigenschaften von Baumarten in ihre Überlegungen einbeziehen und Maßnahmen ergreifen, um die Auswirkungen auf die Luftqualität zu minimieren.
