Lodgepole pine im Grand Teton National Park. Bild über den U.S. National Park Service.
Ich habe noch nie jemanden getroffen, der den Geruch einer Kiefer, Fichte oder Tanne nicht genossen hat. Sei es der Weihnachtsbaum in Ihrem Haus oder ein Hain von Nadelbäumen im Wald, sie riechen scharf, süß und erfrischend. Was verleiht Nadelbäumen ihren Duft? Nun, der größte Teil dieses Kieferngeruchs ist auf chemische Verbindungen zurückzuführen, die Terpene genannt werden.
Terpene bestehen aus Kohlenstoff- (C) und Wasserstoffatomen (H) und bestehen aus einer unterschiedlichen Anzahl von Isoprenmolekülen mit der chemischen Formel C5H8. Kleine Terpene, bekannt als Monoterpene, enthalten zwei Isopreneinheiten und haben eine chemische Formel von C10H16. Pinen, das einen Kieferngeruch hat, ist ein Monoterpen. Limonen, das zitrusartigen Geruch hat, ist auch ein Monoterpen. Diese beiden Moleküle verleihen unter anderem Nadelbäumen ihren unverwechselbaren Duft. Größere Terpene sind als Diterpene, Triterpene usw. bekannt und können die Form langer Ketten oder Ringe annehmen. Viele verschiedene Arten von Organismen produzieren Terpene neben Nadelbäumen, einschließlich Insekten, Meeresalgen und Meeresschnecken.
Die chemische Struktur eines Alpha-Pinen-Moleküls. Schwarze Kugeln repräsentieren Kohlenstoffatome und weiße Kugeln repräsentieren Wasserstoffatome. Bild über Wikipedia.
Terepene sind im Nadelbaumharz reichlich vorhanden, und wenn die Rinde eines Baumes beschädigt wird, fließt das Harz aus, härtet aus und schützt den Baum. Die Terpene in diesem Harz wirken abschreckend auf Pflanzenfresser wie Borkenkäfer, die sich sonst vom Baum ernähren könnten, und als Pilzwachstumshemmer. Terpene werden auch an heißen Sommertagen über Nadelwäldern in die Atmosphäre freigesetzt, wo sie eine Rolle bei der Wolkensaat spielen können. Einige Wissenschaftler glauben, dass die resultierenden Wolken, die sich bilden, dazu beitragen können, das Sonnenlicht zu blockieren und den Wald zu kühlen.
Mehrere Konsumgüter werden aus Terpenen hergestellt. Eines der bekanntesten Produkte ist vielleicht Terpentin, das als Lösungsmittel zum Verdünnen von Farben auf Ölbasis verwendet wird. Terpene werden auch als Duftstoffe in Reinigungsprodukten und in Arzneimitteln wie Malaria- und Krebsmedikamenten verwendet.Vor kurzem haben Wissenschaftler begonnen, die Verwendung von Terpenen als Ersatz für erdölbasierte Chemikalien zur Herstellung von Kunststoffen und Kraftstoffen zu untersuchen. Terpene sind Kohlenwasserstoffe, ähnlich wie Erdölprodukte, aber im Gegensatz zu Erdöl könnten sie eine potenziell erneuerbare Ressource sein. Leider produzieren Nadelbäume keine großen Mengen an Terpenen, so dass dies möglicherweise nicht wirtschaftlich ist. In Zukunft könnten Wissenschaftler jedoch in der Lage sein, Mikroorganismen gentechnisch so zu entwickeln, dass sie große Mengen an Terpenen produzieren. Dies ist derzeit ein aktives Forschungsgebiet.
Nur etwas zum Nachdenken, wenn Sie Ihren Weihnachtsbaum betrachten.
Genießen Sie EarthSky? Melden Sie sich noch heute für unseren kostenlosen täglichen Newsletter an!Bottom line: Kiefer, Fichte und Tanne – bevorzugte Bäume für die Dekoration während der Weihnachtszeit – produzieren Terpene, die ihnen einen unverwechselbaren und erfrischenden Duft verleihen. Die im Nadelbaumsaft enthaltenen Terpene helfen, die Bäume vor Pflanzenfressern wie Borkenkäfern und Pilzpathogenen zu schützen.
Deanna Conners ist Umweltwissenschaftlerin mit einem Ph.D. in Toxikologie und einem MS in Umweltstudien. Ihr Interesse an Toxikologie rührt daher, dass sie in der Nähe des Love Canal Superfund-Standorts in New York aufgewachsen ist. Ihre aktuelle Arbeit besteht darin, der Öffentlichkeit und Entscheidungsträgern qualitativ hochwertige wissenschaftliche Informationen zur Verfügung zu stellen und beim Aufbau interdisziplinärer Partnerschaften zur Lösung von Umweltproblemen zu helfen. Sie schreibt für EarthSky über Geowissenschaften und Naturschutz.