Het aanpakken van het probleem van illegale houtkap is bijzonder uitdagend, omdat het vaak bijna onmogelijk is om te zeggen waar een stuk hout vandaan komt. Nutsvoorzieningen, onderzoekers in Oregon, VS, hebben een techniek ontwikkeld die de chemische vingerafdruk van een houtmonster gebruikt om de oorsprong ervan op een kleiner gebied dan ooit tevoren vast te stellen.

Bedreigde soorten of populaties van bomen worden beschermd door de Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES) en de Amerikaanse Lacey Act, die vereisen dat geïmporteerd hout vergezeld gaat van documenten waarin de soort en geografische herkomst wordt vermeld. Helaas, deze papieren zijn vaak vervalst of onnauwkeurig, dus een snelle en nauwkeurige methode om geïmporteerd hout te identificeren is van cruciaal belang voor wetshandhaving.

Onder een microscoop, hout van een bepaalde soort heeft onderscheidende kenmerken, maar het is bijna niet te zeggen waar het vandaan komt. Dit is een probleem voor soorten waarin slechts bepaalde populaties worden beschermd, zoals die in specifieke landen of grote conserven. Om dit probleem aan te pakken, een groep onderzoekers onder leiding van Dr. Richard Cronn van het Pacific Northwest Research Station, USDA Bosdienst, toegepaste chemische vingerafdruktechnieken om de moleculen in de jaarringen van Douglas-sparren te analyseren ( Pseudotsuga menziesii ), met succes hout onderscheiden van twee afzonderlijke populaties van deze wijdverbreide en economisch belangrijke soort. Hun resultaten zijn gepubliceerd in een recent nummer van Toepassingen in plantenwetenschappen .

Het team gebruikte een techniek genaamd DART-TOFMS (directe analyse in realtime time-of-flight massaspectrometrie) om de chemische aanwezigheid en overvloed aan Douglas-sparren uit twee bergketens te meten, de aangrenzende Oregon Coast en Cascade-reeksen. De chemische screening vereist slechts een klein stukje hout, die in slechts 15 seconden voor analyse kan worden voorbereid. Door de moleculaire verschillen van 188 bomen te vergelijken, Cronn en zijn team konden met een nauwkeurigheid van 70-76% zien uit welke regio een bepaalde boom kwam. De techniek werd vroeger gebruikt om het hout van nauw verwante soorten te onderscheiden, of populaties van dezelfde soort uit verschillende landen, maar dit is de eerste keer dat DART-TOFMS is gebruikt om de bron van monsters over zulke kleine afstanden (minder dan 100 km) te identificeren.

In de chemische vingerafdrukken van hout werden bijna 950 moleculen gedetecteerd. Sommige verbindingen kunnen worden geïdentificeerd door hun profiel te vergelijken met een database van moleculen van andere naaldboomsoorten, hoewel de meeste verbindingen niet konden worden geïdentificeerd. Helaas, veel van deze onbekende moleculen waren degene die verschilden tussen het hout uit de twee regio's, waardoor het moeilijk te begrijpen is waarom deze veranderingen in chemische vingerafdrukken optreden. Hiervoor is nader onderzoek nodig, zegt Cronn:"Douglas-spar is misschien wel de belangrijkste structurele houtboom in Noord-Amerika, maar we moeten nog veel leren over de houtchemie."

Bij de houtproductie, de oudere, donkerder kernhout in het midden van de boomstam is bijzonder waardevol, en het was dit hout dat in de studie werd onderzocht. Het team analyseerde de drie oudste jaarlijkse jaarringen die door alle monsters werden gedeeld, die in 1986 tot 1988 groeide. Hoewel ze geen overtuigende verschillen tussen de drie jaar vonden, het is mogelijk dat extreme weersomstandigheden kunnen leiden tot meer dramatische verschillen tussen de chemische vingerafdrukken van sommige jaarringen, en de auteurs concluderen dat uitgebreidere bemonstering nodig is.

Voortbouwend op dit werk, Cronn en zijn collega's proberen nu te ontdekken of de verschillen in de chemische vingerafdrukken van de Douglas-sparren voortkomen uit genetische verschillen tussen de populaties, omgevingsverschillen, of een combinatie van beide. Om deze vraag te beantwoorden, ze zullen bomen vergelijken met identieke genetische achtergronden die in verschillende omgevingen zijn geplant. Beide uitkomsten bieden nieuwe kansen voor bosonderzoek, zoals Cronn uitlegt:"Als chemische houtprofielen voornamelijk worden bepaald door de omgeving, we konden deze techniek gebruiken om het klimaat te voorspellen waarin een boom groeide. Als chemische profielen voornamelijk door genetica worden bepaald, dit soort analyse zou kunnen worden gebruikt als een snelle screening voor het bepalen van genetische verschillen."

Cronn hoopt dat dit werk aan Douglas-spar zal worden gebruikt om in de toekomst een breder scala aan bomen te beschermen:"We hopen dat de forensische gemeenschap van hout zal nemen wat we leren van deze regionaal overvloedige boom en het toepassen op hardhout- en zachthoutsoorten die de doelen van illegale houtkap en de focus van inspanningen voor natuurbehoud."