Photosynthese zum Zuhören
Er habe lange gebraucht, bis er erkannte, dass es sich bei vielen der Unterwassergeräusche um die Abgabe von Sauerstoff durch die Pflanzen handelt, sagte Kratochvil vom Department für Integrative Zoologie der Universität Wien. Bei der Photosynthese treten Sauerstoffbläschen aus den Spaltöffnungen der Blätter aus. „Im Moment des Austritts entsteht ein extrem kurzer Schallimpuls“, so der Bioakustiker.
Die Studie
„Acoustic effects during photosynthesis of aquatic plants enable new research opportunities“, Scientific Reports, 14.3.2017
Am häufigsten erfolge der Austritt in regelmäßigen Abständen bzw. Serien, es gebe aber auch unregelmäßige Abfolgen oder regelmäßige Veränderungen der Frequenz. Jedenfalls verfolgte er die Idee, das Phänomen für messtechnische Zwecke auszunutzen.
Neue Messmethode
Mit Schallanalyse-Programmen konnten die Forscher die Geräusche auswerten und die Zeitabstände zwischen den Schallimpulsen auf weniger als eine Millisekunde genau messen. So lassen sich Änderungen in der Geschwindigkeit der Sauerstoffabgabe der Wasserpflanzen ermitteln, etwa wenn sich die Temperatur ändert oder die Lichtverhältnisse.
Helmut Kratochvil
Frequenzanalyse (Sonagramm) der Lautimpulse bei der Photosynthese einer Wasserpflanze (Elodea canadensis).
„Wir haben damit eine innovative neue Messmethode entwickelt, aus der sich hoffentlich neue Forschungs- und Anwendungsmöglichkeiten ergeben“, sagt Kratochvil. So könnten damit Tests auf Umwelteinflüsse, etwa Umweltgifte oder Klimaänderungen, entwickelt werden. Auch Rückschlüsse auf Stoffwechselvorgänge bei Pflanzen könnten damit möglich sein.
Bei seinen Experimenten hat Kratochvil weitere „erstaunliche Geräusche“ registriert, die von den Wasserpflanzen kommen, aber nicht im Zusammenhang mit der Sauerstoffabgabe stehen. Er vermutet, dass es sich dabei um Kavitationsprozesse in den Pflanzengefäßen handelt, also die spontane Bildung und Auflösung von Dampfblasen in einer strömenden Flüssigkeit. „Das klingt schauderhaft“, so der Forscher.
science.ORF.at/APA