Wie breitet sich Aluminium in Bäumen der tropischen Gattung Symplocos aus? Forscher um Prof. Steven Jansen und Marco Schmitt sind dieser Frage in Indonesien nachgegangen. Für 13 000 traditionelle Weberinnen hat die Antwort praktische Relevanz, denn sie beizen Textilien mit Blättern und Rinden dieser Bäume. Zu diesem Zweck haben sie die tropischen Gewächse bisher oft gefällt. Doch jetzt konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die für das Färbeergebnis wichtige Aluminiumkonzentration in älteren Blättern am höchsten ist. Ein Fällen der Bäume ist also gar nicht nötig, die Weberinnen müssen lediglich Blätter aufsammeln.
Seit Jahrhunderten beizen indonesische Weberinnen ihre Textilien mit Blättern und Rinden der Gattung „Symplocos“ – im 17. Jahrhundert erstmals als Aluminiumbaum (Arbor aluminosa) beschrieben. Doch langsam geht den Frauen das aluminiumhaltige Beizmittel aus. Der Grund: Um die Blätter zu ernten, werden die bis zu 15 Meter hohen Bäume oft einfach gefällt. Nun haben Forscher um Professor Steven Jansen und Marco Schmitt von der Uni Ulm erstmals die Aluminium-Aufnahme und die Konzentration des Elements in den immer selteneren tropischen Gewächsen untersucht. Auch mit dem Ziel, die traditionelle Färbetechnik der rund 13 000 Weberinnen zu bewahren und eine nachhaltigere Nutzung der Pflanzen zu gewährleisten.
In der Landwirtschaft gilt Aluminium, vor allem in den sauren Böden der Tropen, als hinderlich für eine reiche Ernte – weshalb in diesem Bereich viel geforscht wird. Im Großen und Ganzen haben Pflanzen zwei „Überlebensstrategien“ entwickelt: Entweder wird die Aufnahme von Aluminium an der Wurzel blockiert, oder das Gewächs nimmt das Element auf und entgiftet sich dann „von innen“. Der Gattung Symplocos scheint Aluminium nicht zu schaden. Doch wie sich das Element in den tropischen Pflanzen anreichert, war bisher nicht bekannt. Mit Untersuchungen an drei Symplocos-Arten und an weiteren Bäumen im Regenwald von Sulawesi (Indonesien) konnte die internationale Gruppe diese Forschungslücke schließen – und ganz nebenbei traditionellen Weberinnen neue Perspektiven zur nachhaltigen Bewirtschaftung aufzeigen.
Wissenschaftler und Helfer um Marco Schmitt (2. Reihe Mitte) und den damaligen Masterstudenten Sven Boras (hinten) forschten als erste Gruppe der Uni Ulm in Indonesien. | Foto: Privat
Die wissenschaftliche Arbeit fernab der Zivilisation stellte die Forscher vor Herausforderungen: „Wir waren die erste Gruppe der Universität Ulm, die überhaupt in Indonesien geforscht hat. Die Feldarbeit musste erst etabliert, einheimische Führer und Träger für die vier- bis fünfstündigen Märsche zu den Bäumen in den abgelegenen Bergregenwäldern gefunden werden“, erinnert sich Erstautor Marco Schmitt, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Ulmer Institut für Systematische Botanik und Ökologie. Zunächst haben die Biologen Blätter-, Rinde-, Holz-, Boden- und teils Wurzelproben gesammelt, und die Blätter anhand der Farbe und des Entwicklungsstands in ,Altersklassen‘ eingeteilt. Bei chemischen Analysen an der Universität Ulm sind anschließend die Aluminium-Konzentrationen in den verschiedenen Pflanzen, ihren Organen oder beispielsweise der pH-Wert des Bodens bestimmt worden.
In indonesischen Bergregenwäldern wachsen „Aluminiumbäume“, mit deren Rinde und Blättern traditionelle Weberinnen Textilien beizen. | Foto: Privat
Die Ergebnisse der Forscher aus Ulm, Palu (Indonesien) und aus dem japanischen Sapporo könnten dazu beitragen, dem Symplocos-Sterben in Sulawesi ein Ende zu setzen: Tatsächlich finden sich nämlich die höchsten Aluminium-Konzentrationen in alten Blättern, der Anteil in der Rinde und im Holzgewebe des Stammes ist deutlich geringer. Um besonders gute Färbeergebnisse zu erzielen, müssten die Weberinnen also lediglich die ältesten Blätter vom Boden aufsammeln. Bäume bräuchten nicht mehr gefällt oder die Rinde abgenommen werden. Weiterhin zeigen die Wissenschaftler, dass Arten, die die Aluminium-Aufnahme von vornherein blockieren, und solche, die sich von innen „reinigen“, in unmittelbarer Nachbarschaft wachsen, sich also nicht „stören“. Keine Strategie scheint der jeweils anderen überlegen zu sein. „Insgesamt beeinflussen der pH-Wert und der Nährstoffgehalt des Bodens die Pflanzen in diesem Zusammenhang nicht merklich“, erklärt Professor Jansen. „Allerdings haben wir eine Korrelation zwischen der Aluminium- und der Kalziumkonzentration in den Bäumen gefunden, was dafür spricht, dass Kalzium eine Rolle bei der Aufnahme des Elements oder bei der Entgiftung spielt.“ Genaueres müsse noch untersucht werden.
Die Wissenschaftler stehen im engen Austausch mit einer Organisation (YPBB), die den Weberinnen hilft, ihre Produkte zu fairen Bedingungen zu verkaufen und traditionelle Techniken zu bewahren. Im Färbeprozess sorgt das aluminiumhaltige Beizmittel übrigens dafür, dass die Farbe stärker auf den traditionellen Textilien haftet und intensiv leuchtet.
Publikation
Marco Schmitt, Sven Boras, Aiyen Tjoa, Toshihiro Watanabe, Steven Jansen.
Aluminium Accumulation and Intra-Tree Distribution Patterns in Three Arbor aluminosa (Symplocos) Species from Central Sulawesi.
PLOS One, 2016.
DOI: 10.1371/journal.pone.0149078
Kontakt
Marco Schmitt
Universität Ulm
