Moosbeutel als Schadstoff-Sammler

Moose sind fleißige und vergleichsweise billige Schadstoffsammler. Da sie keine Wurzeln haben und das ganze Jahr über stoffwechselaktiv sind, können sie Schwermetalle und sogar radioaktive Substanzen pausenlos und direkt aus der Luft aufnehmen. Dabei kommt ihnen ihre Blattoberfläche zugute, die gemessen an der geringen Pflanzenmasse sehr groß ist.

Die Luftschadstoffe erreichen die Moospflänzchen ungefiltert. Bei Wurzelpflanzen hingegen halten die Bodenteilchen einen Teil der im Regenwasser gelösten oder mit ihm versickernden Schadstoffe zurück, so dass Pflanzen sie gar nichts erst über ihr Wurzelwerk aufnehmen können.

Die Europäische Union (EU) fordert schon seit 1996 von ihren Mitgliedsländern, Luftverschmutzungen kontinuierlich zu überwachen, doch erst seit 2008 müssen nicht nur Stick- und Schwefeloxide, sondern auch Schwermetalle wie Cadmium, Blei und Nickel in der Luft stetig nachgewiesen werden. Dabei kommen europaweit zum Beispiel Torf- oder Schlafmoose als Bio-Indikatoren zum Einsatz.

Um diese Methode kostengünstiger und genauer zu machen, fördert die EU das Konsortium Mossclone („Moos-Klon“) von nun an drei Jahre lang mit insgesamt 3,5 Millionen Euro. Das Geld stammt aus dem EU-Programm „Öko-Innovation“, das für den Zeitraum 2007-2013 mit 433 Millionen Euro ausgestattet ist. Der Mossclone-Verbund besteht aus fünf mittelständischen Unternehmen sowie fünf akademischen Partnern.

Zu letzteren gehören Biologen der Universität Freiburg um Ralf Reski, einen in Gelsenkirchen geborenen Professor für Pflanzenbiotechnologie. Das Team des 53Jährigen will unter kontrollierten Laborbedingungen große Mengen einer Torfmoos-Art anzüchten, die für den Einsatzweck am besten geeignet ist. Das ausgewählte Moos wollen die Forscher dann klonen. Die so entstehenden, identischen Moos-Kopien können Schwermetalle allesamt gleich gut – Fachleute sagen „standardisiert“ –  aus der Luft aufnehmen. Europaweit ausgebracht, liefern sie somit sehr gut vergleichbare Messergebnisse.

Moose bauen eine Teil der aus der Luft gefilterten Schwermetalle fest in ihre Biomasse ein, ein anderer Teil haftet nur lose an den Moosblättern, lagert also auf. Nur auf diesen Teil hat es Reskis Team abgesehen. Deshalb soll das eingesetzte Torfmoos auch nicht mehr leben, da die Pflanze auf diese Weise keine Schwermetalle einbauen kann.

Dazu werden die Torfmoose abgetötet „Wir backen sie sozusagen im Ofen, bei etwa 120 Grad Celsius“, sagt Reski. Allerdings achten die Biologen darauf, die fürs Einfangen der Schwermetalle aus der Luft so günstige, fein verästelte Gestalt der Moose möglichst wenig zu beeinträchtigen.  Bei der Aufzucht ihrer grünen Bio-Indikatoren achten die Biologen auch darauf, dass die Moose zu Lebzeiten nicht mit Schwermetallen in Kontakt kommen, denn das würde später die Messergebnisse verzerren.

Die im Ofen getrockneten Moospflänzchen sollen anschließend in luftdurchlässige Säckchen verfüllt werden, die etwa so groß wie zwei Teebeutel sind. Die Moos-Säckchen werden voraussichtlich ab dem Frühjahr 2013 an verschiedenen europäischen Standorten in Messstationen aufgehängt und müssen dann erweisen, wie gut sie in der Praxis imstande sind, Schadstoffe aus der Luft zu akkumulieren, also einzusammeln. „Wir werden Methoden der Molekularbiologie und Materialwissenschaften mit denen der Ökologie und Bionik verbinden“, sagt Ralf Reski, der am Forschungskolleg FRIAS der Universität Freiburg arbeitet.

Auf welche der sechs Torfmoos-Arten die Wahl der Biologen am Ende der Laborversuche fallen wird, ist noch offen. Eine bekannte Art ist das nahezu weltweit verbreitete Gewöhnliche oder Sumpf-Torfmoos (Sphagnum palustre).

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