Forscher testen Instrument zur Suche nach außerirdischen Pflanzen

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Symbolbild: Künstlerische Darstellung eines doppelten Sonnenuntergangs auf einem fernen Exoplaneten (Illu.). Copyright: grewi.de (mit Material von pixabay.com)

Symbolbild: Künstlerische Darstellung eines doppelten Sonnenuntergangs auf einem fernen Exoplaneten (Illu.).
Copyright: grewi.de (mit Material von pixabay.com)

Amsterdam (Niederlande) – Niederländische Wissenschaftler haben ein Instrument entwickelt, mit dem pflanzliches Leben auf mehrere Kilometern Entfernung identifiziert werden kann. Mit dem Instrument soll es zukünftig vielleicht auch möglich sein, Pflanzen auf anderen Planeten aus der Ferne nachzuweisen. Jetzt haben die Forscher ihre Entwicklung erstmals unter irdischen Bedingungen getestet.

Wie das Team um den Biologen Lucas Patty von der Vrije Universiteit Amsterdam aktuell berichtet, handelt es sich bei dem sogenannten „TreePol“ um ein Spektropolarimeter – also um eine Art Kamera mit Speziallinse und Rezeptoren, die in der Lage sind, die Rotation des Lichts, wie sie sich einstellt, wenn dieses von Pflanzen reflektiert wird, zu registrieren.

Während das Instrument zunächst nur im Labor an unterschiedlichen Blattsorten getestet wurde und schon hier Unterschiede zwischen gesunder und sterbender Vegetation feststellen konnte, hat Patty seinen “TreePol“ mittlerweile auch auf dem Dach der Universität zum Einsatz gebracht.

Das „TreePol“-Instrument im Einsatz auf dem Dach der Vrije Universiteit Amsterdam. Hier unterschied das System erfolgreich Kunstrasenflächen von nahen und fernen Bäumen in der Umgebung. Copyright: Lucas Patty, VU Amsterdam

Das „TreePol“-Instrument im Einsatz auf dem Dach der Vrije Universiteit Amsterdam. Hier unterschied das System erfolgreich Kunstrasenflächen von nahen und fernen Bäumen in der Umgebung.
Copyright: Lucas Patty, VU Amsterdam

Zur Überraschung der Forscher zeigte das Instrument – ausgerichtet auf den nahen Fußballrasen der Universität – jedoch kein Signal: „Wir haben uns das Spielfeld dann einmal genau angesehen und festgestellt, dass es sich tatsächlich um Kunstrasen handelt. Als wir das Instrument dann auch nähere und weiter entfernte Bäume ausgerichtet haben, bekamen wir hingegen sehr eindeutige Signale.“

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Wie die Forscher um Patty berichten, nutzt „TreePol“ jene Moleküle die lebende Organismen erzeugen und die reflektiertes Licht rotieren: „Dieses sogenannte ‚zirkular polarisierte Licht“ bewegt sich in einer besonderen Spiralform vorwärts, die mit den richtigen Instrumenten als solche – auch aus der Distanz – erkannt werden kann. (…) Unser Instrument wurde speziell für zirkular polarisiertes Licht entwickelt, dass von Blattwerk und Laub reflektiert wird. Tatsächlich reflektierten aber nahezu alle Lebewesen Licht auf diese Weise.“

Schaubild zu zirkular polarisiert reflektiertem Licht (Illu.). Copyright: Public Domain

Schaubild zu zirkular polarisiert reflektiertem Licht (Illu.).
Copyright: Public Domain

In einem nächsten Schritt wollen die Forscher das Instrument nun auch an landwirtschaftliche Flächen anpassen, um so zukünftig entsprechende Flächen auch aus der Luft oder via Satellit identifizieren zu können.

Selbst auf noch größere Distanz, so hoffen Patty und Kollegen, soll das Instrument anwendbar sein und es sogar zukünftig auf der Internationalen Raumstation ISS oder sogar auf einem Mond-Lander zum Einsatz bringen.

Tatsächlich könnte so das Instrument zukünftig auch eine wichtige Rolle bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten eine wichtige Rolle spielen. „Bislang haben sich die meisten Wissenschaftler bei der Suche nach außerirdischem Leben hauptsächlich auf den Nachweis der Signaturen von Wasser, Sauerstoff und Kohlenstoff konzentriert“, erläutern die Forscher abschließend. „Diese Moleküle und Atome sind aber nicht immer eindeutige Beweise für die Anwesenheit von Leben – können sie doch auch auf abiotische Weise entstehen. Es besteht hier also immer das Risiko eines ‚falschen positiven Alarms‘. Das zirkular polarisierte Licht, wie es ‚TreePol‘ registriert, wir aber tatsächlich ausschließlich von lebenden Organismen reflektiert. Zumindest ist uns hier bislang kein ‚falsches Positivsignal‘ bekannt. Wenn wir mit TreePol eines Tages also charakteristische Signale von einem außerirdischen Ziel empfangen, so ist das dann wahrscheinlich ein eindeutiger Hinweis für Leben.“

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