🌳 Was uns die Baumrinde über die Luftverschmutzung in Paris verrät

Feine und ultrafeine Partikel aus dem Straßenverkehr gehören zu den gesundheitsschädlichsten Schadstoffen. Sie sind auch am schwierigsten auf Stadtteilebene zu messen. In Paris zeigt ein partizipatives Wissenschaftsprojekt, wie Bürgerinnen und Bürger durch die Entnahme von Rinde der die Stadt bevölkernden Platanen die offiziellen Messsysteme ergänzen und für die öffentliche Hand nützliche Daten produzieren können.


In Großstädten wird die Luftverschmutzung durch feste Stationen überwacht, zum Beispiel die von Airparif in der Île-de-France, die eine recht genaue Verfolgung verschiedener Schadstoffarten und die Modellierung allgemeiner Trends ermöglichen. Diese Stationen sind noch zu wenige, um die tatsächliche Belastung der Bevölkerung Straße für Straße zu erfassen.

Diese Einschränkung ist besonders problematisch für die anorganische Fraktion der Feinstaubpartikel (mit einer Größe von weniger als 2,5 Mikrometern) und ultrafeinen Partikeln (kleiner als 0,1 Mikrometer). Mit "anorganischer Fraktion" sind die mineralischen Partikel gemeint, die keinen Kohlenstoff enthalten. Sie sind entweder primären Ursprungs (Bodenerosion, metallische Partikel durch den Abrieb von Bremsbelägen usw.) oder sekundären Ursprungs, gebildet aus anderen gasförmigen Schadstoffen. Diese Partikel stehen in engem Zusammenhang mit dem Straßenverkehr und sind mit erheblichen gesundheitlichen Auswirkungen verbunden. Derzeit ist jedoch nur eine einzige feste Messstation in Paris in Betrieb.

Dabei sollte die Messung das Handeln leiten: Stadtplanung, Radwegebau, Fußgängerzonen oder Verkehrsregelung stützen sich oft auf zu lückenhafte Daten, um lokale Entscheidungen zu treffen.

Unsere in der Zeitschrift Community Science veröffentlichte Forschung beruht auf einer einfachen Erkenntnis: Bäume zeichnen die Verschmutzung ihrer unmittelbaren Umgebung auf. Die Partikel aus dem Verkehr lagern sich auf der Rinde ab, die wie ein passiver Sensor wirkt und die Verschmutzung über mehrere Monate integriert. Das macht sie zu einem relevanten Indikator für die Bewertung einer chronischen Belastung.

Die Rinde von Platanen als Indikator für Verschmutzung

Im Rahmen des Projekts Ecorc'Air sammeln Freiwillige jedes Frühjahr während der jährlichen Schuppung Rindenstücke von Platanen, einem Baum, der entlang der Straßen allgegenwärtig ist – insbesondere in der französischen Hauptstadt Paris, die mehr als 40.000 Platanen beherbergt.

Diese Proben werden anschließend ins Labor geschickt und dort analysiert. Die Messung einer besonderen physikalischen Eigenschaft der Probe, der magnetischen Suszeptibilität, ermöglicht es, die Menge der abgelagerten Metallpartikel abzuschätzen. Diese stehen in direktem Zusammenhang mit den Emissionen des Autoverkehrs.

Anhand mehrerer tausend seit 2016 gesammelter Proben zeigen wir, dass dieses magnetische Signal stark mit dem Vorhandensein von Metallen korreliert, von denen einige je nach Art und eingeatmeter Dosis giftig sein können. Das etablierte Protokoll, das auch ohne Vorkenntnisse sehr zugänglich ist, ermöglicht eine Kartierung der Verschmutzung in einem sehr feinen Maßstab von wenigen zehn Metern.


Dank dieser massiven Probenahme, die durch die Bürgerbeteiligung ermöglicht wurde, konnten mehrere Beobachtungen gemacht werden.

Erstens gibt es anhaltende "schwarze Punkte". Bestimmte Pariser Gebiete weisen seit Beginn der Überwachung immer wieder hohe Werte an Metallpartikeln auf: stark befahrene Uferstraßen (z. B. die voie Georges-Pompidou auf ihrem befahrbaren Abschnitt), die Bereiche entlang der Ringstraße und stark frequentierte Achsen. Umgekehrt weisen Parks und verkehrsferne Gebiete relativ niedrige Werte auf. Diese Karten ermöglichen es, Interventionsprioritäten zu identifizieren, wo die herkömmlichen Überwachungsstationen nicht ausreichen.

Zweitens nimmt die Verschmutzung mit der Entfernung schnell ab. Unsere Daten zeigen eine deutliche Abnahme der Partikelbelastung, sobald man sich von der Fahrbahn entfernt, insbesondere in den ersten Metern. Dies bestätigt die Bedeutung der Wahl des Standorts von Gehwegen und Radwegen in Bezug auf natürliche Barrieren (Hecken oder Sträucher) und Ruhezonen (Bereiche, in denen man zum Beispiel Bänke findet).

Wenn Autos abschirmen

Eines der auffälligsten Ergebnisse betrifft die sehr konkrete Organisation des öffentlichen Raums. Auf mehreren großen Pariser Achsen, insbesondere dem Boulevard Saint-Germain, haben wir die Verschmutzungswerte, die von den Bäumen aufgezeichnet wurden, je nach Konfiguration der nächsten Fahrspur verglichen: allgemeiner Autoverkehr (Konfiguration A im Schema unten), Bus-Taxi-Spur (C), gemeinsame Bus-Fahrrad-Taxi-Spur (D) oder das Vorhandensein einer Parkreihe zwischen Fahrbahn und Gehweg (B).


Die beobachteten Unterschiede sind deutlich. Die Bäume, die den Autofahrspuren am nächsten stehen, weisen durchweg die höchsten Werte der magnetischen Suszeptibilität auf. Umgekehrt sind die in der Rinde gemessenen Werte signifikant niedriger, wenn ein Element (natürliche Hecke, parkendes Fahrzeug) die Fahrbahn vom Gehweg trennt. Diese Abnahme ist ausgeprägt genug, um statistisch robust über alle in den Jahren 2020 und 2021 gesammelten Daten zu sein.

Diese Beobachtung deutet darauf hin, dass parkende Fahrzeuge eine doppelte Rolle spielen. Einerseits vergrößern sie die Entfernung zwischen der Emissionsquelle und den Fußgängern, andererseits stellen sie ein physisches Hindernis für den direkten Wurf von Metallpartikeln aus dem Verkehr auf die Gehwege dar. Dieser "Windschatten"-Effekt verringert die Belastung der Fußgänger in einem Maße, das vergleichbar ist mit dem, das durch das Entfernen von mehreren Metern von der Fahrbahn erreicht wird.

Unser Punkt ist hier nicht, die Verallgemeinerung von Parkplätzen entlang der Straßen zu fördern, die Autofahrten begünstigen würde, sondern auf das Interesse hinzuweisen, eine echte Trennung zwischen Fahrbahn und Fußgängern zu schaffen. Umgekehrt bleiben die gemeinsam mit Bussen und Taxis genutzten Spuren, die oft als förderlich für aktive Mobilität dargestellt werden, mit hohen Werten der Partikelverschmutzung verbunden.

Diese Ergebnisse, die auf den ersten Blick intuitiv erscheinen, werden dennoch selten durch hochaufgelöste räumliche Daten objektiviert. Sie zeigen, dass sehr konkrete Gestaltungsentscheidungen – Parkpläne, Gehwegverbreiterungen, echte Trennung von Radwegen, räumliche Trennung von Fußgängerzonen und Straßenverkehr, Begrünungsprojekte ... – messbare Auswirkungen auf die tägliche Belastung der Bevölkerung haben.

Partizipative Wissenschaft verändert die Spielregeln

Ein solcher Detailgrad wäre ohne die massive Beteiligung von Freiwilligen nicht möglich gewesen. Die behördlichen Überwachungsnetze, die für die Verfolgung von Grundtendenzen unerlässlich sind, beruhen auf einer begrenzten Anzahl fester Stationen. In Paris, wie in den meisten Großstädten, sind diese zu weit voneinander entfernt, um die feinen Unterschiede in Bezug auf die Straßenmorphologie, die lokale Verkehrsintensität oder die Gestaltungsentscheidungen zu erfassen.

Das Projekt Ecorc'Air basiert auf einer anderen Logik: die Anzahl der einfachen, robusten und im Laufe der Zeit vergleichbaren Messpunkte zu vervielfachen. Durch die Mobilisierung von ehrenamtlichen Helfern, die Rindenproben von Platanen in Atemhöhe sammeln, konnte Jahr für Jahr eine zugängliche Datenbank mit mehreren tausend Punkten aufgebaut werden, die ganze Stadtviertel abdeckt und zeitliche Vergleiche ermöglicht.

Dieser Ansatz hat einen zweiten, oft unterschätzten Vorteil: Er verwandelt die Datenerzeugung in ein Dialogobjekt. Die Probenahmestellen werden nicht nur von den Forschungsteams ausgewählt, sondern auch von den Freiwilligen und den Gemeinden, basierend auf ihrer Kenntnis ihrer Lebensräume, ihrer Wahrnehmung von Belästigungen, ihrer täglichen Nutzung oder ihren Fragen zu laufenden Stadtentwicklungsprojekten. Diese Verknüpfung von wissenschaftlichem Wissen und lokalen Erfahrungen bereichert die Interpretation der Daten und stärkt ihre soziale Legitimität.

Die vom wissenschaftlichen Team im Rahmen des Projekts durchgeführten Interviews zeigen übrigens, dass die Beweggründe zur Teilnahme vielfältig sind. Manche Menschen engagieren sich aus wissenschaftlicher Neugier, andere aus Sorge um ihre Lebensumgebung oder dem einfachen Wunsch, ihre Umwelt zu verbessern. Auf Seiten der Gemeinden liegt das Interesse sowohl in der Produktion von Umweltdaten als auch in der Fähigkeit, eine Verbindung zu den Bewohnern zu wichtigen Umwelt- und Gesundheitsthemen herzustellen. Partizipative Wissenschaft ist daher nicht nur ein Messinstrument: Sie wird zu einer Vermittlungsinstanz zwischen Wissenschaft, Bevölkerung und öffentlichem Handeln.

Für die öffentliche Hand ist die Lehre klar: Es gibt heute kostengünstige und erprobte ergänzende Methoden, um die tatsächliche Belastung der Bevölkerung durch verkehrsbedingte Verschmutzung zu dokumentieren. Ohne die offiziellen Netze zu ersetzen, ermöglichen diese Ansätze, Problemzonen zu identifizieren, die Auswirkungen von Stadtentwicklungsmaßnahmen zu bewerten und zeitliche Entwicklungen in einem für lokales Handeln relevanten Maßstab zu verfolgen.

Die in Paris erzielten Ergebnisse zeigen, dass einige Gebiete trotz eines allgemeinen Rückgangs der auf Stadtebene gemessenen Konzentrationen weiterhin dauerhaft belastet sind. Sie deuten auch darauf hin, dass scheinbar nebensächliche Gestaltungsentscheidungen – Standort von Radwegen, Parkplatzorganisation, Gehwegbreite usw. – erhebliche Auswirkungen auf die Belastung der Passanten mit anorganischen Partikeln haben können.

In einem Kontext, in dem die internationalen Gesundheitsempfehlungen immer strenger werden und die gesellschaftliche Nachfrage nach Umwelttransparenz steigt, stellen diese feinen Daten eine wertvolle Entscheidungshilfe dar. Sie ermöglichen es, über die allzu allgemeinen Debatten über die Verschmutzung hinauszugehen und in eine Logik konkreter, territorialisierter und im Dialog mit den Nutzern diskutierter gezielter Maßnahmen einzusteigen.

Letztendlich geht es nicht nur darum, besser zu messen, sondern besser zu entscheiden. Partizipative Wissenschaft, die in die öffentliche Politik integriert wird, kann dazu beitragen, einen großen blinden Fleck der Umweltgovernance zu schließen: den der täglichen, realen, erlebten Belastung auf Straßenebene. In Paris, aber auch in anderen europäischen Städten wächst das Interesse an dieser Art von Ansätzen. Die Herausforderung besteht nicht mehr nur darin, zu messen, sondern diese Daten in Hebel für Maßnahmen auf Stadtteilebene umzuwandeln.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.