Fijnstofafzetting op bladeren verhoogt de transpiratie van planten en het risico op droogte van planten. Fijnstof zou dus sterker kunnen bijdragen aan boomsterfte en bosverlies dan eerder werd aangenomen. Dit wordt gesuggereerd door resultaten van een kasonderzoek onder leiding van de Universiteit van Bonn, waarin boomzaailingen die in bijna stofvrije lucht of in ongefilterde lucht waren gekweekt, werden vergeleken. De resultaten worden nu gepubliceerd in Brieven voor milieuonderzoek .

De impact van fijnstof op de menselijke gezondheid heeft veel aandacht gekregen, maar er is weinig bekend over de effecten die fijnstof op planten kan hebben. Het fenomeen bosschade na droge jaren blijkt wereldwijd te versnellen, zoals is gemeld uit het zuidwesten van de VS en meer recentelijk uit Afrika, waar grote baobabbomen in verval raken. "Er zijn verschillende verklaringen voor deze regionale gebeurtenissen, maar een uitgebreide uitleg ontbreekt nog, " zegt Dr. Juergen Burkhardt van het Institute of Crop Science and Resource Conservation (INRES) van de Universiteit van Bonn.

Kleine poriën in de bladeren, de huidmondjes, zijn de poortwachters die regelen hoeveel waterdamp er in de atmosfeer terechtkomt. Maar huidmondjes laten ook kooldioxide toe, wat essentieel is voor de fotosynthetische productie van energieopslagsuikers. Dit zorgt voor een dilemma voor planten, tussen dorst en honger:het sluiten van de huidmondjes bespaart water maar beperkt de opname van kooldioxide. Vice versa, open poriën laten koolstofdioxide binnen, maar ten koste van meer waterverlies. Burkhardt:"Planten hebben de stomatale regulatie aangepast aan de heersende omgevingsomstandigheden gedurende evolutionaire tijdschalen, maar de fijnstofconcentraties waren over het algemeen veel lager dan nu."

Bomen verdampen minder in gefilterde lucht

Samen met collega's van het Centre of Ecology and Hydrology in Edinburgh (VK), de Meteorologische en Hydrologische Dienst in Zagreb (Kroatië) en de Universiteit van Californië in Riverside (VS), wetenschappers van de Universiteit van Bonn hebben ontdekt dat fijnstof de stomatale regulatie beïnvloedt. Ze toonden aan dat grove den, Zilverspar, en zaailingen van gewone eiken die in kassen waren gekweekt met gefilterde, bijna deeltjesvrij, lucht geeft minder water vrij dan zaailingen die worden gekweekt in kassen die zijn blootgesteld aan de omgeving, matig vervuilde lucht van de stad Bonn. Deze observatie gold zelfs wanneer huidmondjes volledig gesloten waren.

In een recent gepubliceerde studie van dezelfde onderzoeksgroep, planten gekweekt in gefilterde lucht transpireerden minder dan planten in omgevingslucht, ondanks dezelfde stomatale opening. "Dus, de depositie van fijnstof verhoogt de bladtranspiratie, Burkhardt vat het samen. "Deze experimenten wijzen op een directe, maar tot nu toe vermist, verband tussen luchtvervuiling en kwetsbaarheid voor droogte."

Een groot deel van de atmosferische fijnstof is hygroscopisch, het stimuleren van vochtigheid in de lucht om te condenseren. Op bladoppervlakken, het resulterende vloeibare water kan ook worden gevormd uit verdampte waterdamp en hygroscopisch fijnstof. "Dit zijn kleine hoeveelheden water, echter, onzichtbaar voor het blote oog, " zegt Burkhardt, "en in plaats van zuiver water te zijn, het zijn sterk geconcentreerde zoutoplossingen."

De zoutoplossingen kunnen uiteindelijk als vloeibare films in de huidmondjes kruipen, vormen zeer dun, maar continue vloeibare waterverbindingen tussen het bladinterieur en het oppervlak. Deze kunnen dan fungeren als een lont die water door de huidmondjes naar de buitenkant van het blad voert. Burkhardt:"De huidmondjes verliezen gedeeltelijk de controle over transpiratie en planten lopen meer risico op droogte."

Fijnstof is moeilijk te detecteren op bladeren

In de elektronenmicroscoop, de zoutoplossingen verschijnen als korsten, aanwezig in omgevingslucht, maar ontbreekt op zaailingen uit gefilterde lucht. "Dergelijke korsten zijn in het verleden waargenomen op beschadigde bomen, en het fenomeen werd toen 'wasdegradatie' genoemd, " maar de oorsprong is ongrijpbaar gebleven, " zegt Burkhardt. " Fijnstof, die meestal wordt voorgesteld als kleine korrels, niet beschouwd als een bijdragende factor, ", zegt de wetenschapper van de Universiteit van Bonn.