In den Nebeloasen der Atacama-Wüste wachsen viele Kakteen, die wiederum von Flechten bewachsen weden.
Die Photosynthese-Aktivität dieser Lebensgemeinschaften wurde unter anderem mittels Lichtmessungen untersucht.
Die Atacama-Wüste in Chile ist wahrlich kein gedeihlicher Ort. Sie zählt zu den trockensten Regionen der Erde – und doch wächst dort Leben. Um unter diesen Bedingungen existieren zu können, nutzen Flechten Nebel, Tau und die hohe Luftfeuchtigkeit. Einigen Arten reicht sogar die Luftfeuchtigkeit allein, um Photosynthese zu betreiben, zumindest, wenn sie auf Kakteen sitzen. Das berichten Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern in "MicrobiologyOpen".
Die Atacama-Wüste erstreckt sich im Osten Südamerikas auf einem Hochplateau entlang der Pazifikküste. Regelmäßig steigt hier Wasserdampf an den steilen Felsküsten hinauf. In Form von Nebel zieht er schließlich landeinwärts. "In diesen Nebeloasen finden sich viele Kakteen und vor allem Flechten", sagte Patrick Jung, Erstautor der Studie. Bei Flechten handelt es sich um eine symbiotische Gemeinschaft aus mindestens einem Pilz und mindestens einer Alge, die Photosynthese betreibt. Dies können etwa Grünalgen oder Cyanobakterien sein.
Kakteen-Behang
"Wir wollten wissen, wie Flechten Nebel und Luftfeuchtigkeit als Wasserquelle nutzen, da Regen hier keine Rolle spielt", sagte Jung. Steht Flechten kein Wasser zur Verfügung, verfallen sie in einen Ruhezustand, um Energie zu sparen. Die Forscher haben für ihre Studie Flechten auf dem Boden mit ihren Artgenossen verglichen, die auf Kakteen wachsen. In der Fachwelt werden solche aufsitzenden Gewächse auch als Epiphyten bezeichnet. Diese Epiphyten haben meist eine bartartige Struktur, die an den Kakteen herunterhängt, so Jung: "Darin bleibt das Wasser des Nebels hängen und fällt als Tropfen auf den Boden. Dies nutzen wiederum die Kakteen."
Für ihre aktuelle Studie haben die Wissenschafter bei den Flechten die Photosynthese-Aktivität gemessen, wenn der Nebel über das Plateau zieht. Zum Einsatz kam dabei ein Messgerät, das mittels Lichtblitzen funktioniert. Da Flechten einen Teil des Lichts für die Photosynthese nutzen, geht nur ein Teil des Lichtes wieder aus den Flechten heraus. Dieses Verhältnis ist abhängig vom Wassergehalt der Flechte. "Mit diesen Differenzwerten können wir ermitteln, wie hoch die potentielle photosynthetische Aktivität der Flechten ist", so Jung.
Effiziente Epiphyten
Dabei stellte sich heraus, dass die Gewächse das Nebelwasser sehr effizient nutzen, schon nach wenigen Minuten beginnen sie mit der Photosynthese. Das gilt sowohl für die Arten auf dem Boden als auch für die auf den Kakteen. Doch wie sieht es mit der Nutzung der Luftfeuchtigkeit allein aus? Wie sich zeigte, nutzen nur die epiphytischen Flechten – also die auf Kakteen wachsenden – diese als Wasserquelle. Warum, sei noch unklar, so Jung. "Die Flechten auf den Kakteen haben gegenüber ihren Artgenossen auf dem Boden aber einen klaren Vorteil, denn sie können zusätzlich zu Nebel und Tau durch das Nutzen hoher Luftfeuchtigkeit über einen längeren Zeitraum aktiv sein." (red, 21.7.2019)