Es wurden zeitaufgeloeste optische Methoden vom Picosekunden- bis Sekundenbereich zur Untersuchung von Schaedigungen des Photosyntheseapparates entwickelt. Als Schaedigungsparameter wurden neben der Chlorophyll-Konzentration eine 'langlebige' Komponente der prompten Chlorophyll-Fluoreszenz (Abklingzeit ca. 3 ns), sowie das zeitliche Integral der verzoegerten Lumineszenz (im Sekundenbereich) etabliert. Die Schaedigung der Fichten war stets im Sommer ausgepraegter als waehrend der Wintermonate. Sie laesst sich nach dem gegenwaertigen Stand der Forschung auf eine kombinierte Wirkung von hohen Lichtdosen, klimatischen Einfluessen und hohen Ozonkonzentrationen zurueckfuehren.
Durch eine Arbeitsgruppe am Forschungszentrum Karlsruhe zu Waldschaeden werden ueberwiegend biochemische Untersuchungen an Cloroplasten im Zusammenhang mit Nadelvergilbungen an Fichten in den Hochlagen des Schwarzwaldes durchgefuehrt. Begleitend werden durch die Arbeitsgruppe des Institutes fuer Forstnutzung und Forsttechnik bei dreimaliger jaehrlicher Beprobung moegliche Einfluesse der Struktur der Oberflaechenwachse (Epikutikularwachs) auf den Vergilbungswachsvorgang untersucht. Nach bisherigen Ergebnissen besteht kein Zusammenhang zwischen Epikutikularwachsdegradation und Nadelvergilbung.
Pflanzen unter Stressbedingungen wie z.B. stressgeschaedigte Fichten weisen charakteristische Chlorosen ihrer Blattorgane auf. Der Chlorophyllverlust beruht auf einem Abbau des photosynthetischen Apparates. Radioaktive Messungen der Synthese von Thyllakoidproteinen in Verbindung mit immunologischen Gehaltsbestimmungen ergaben, dass die stressinduzierte Vergilbung auf Veraenderungen im Proteinturnover beruht. Dabei spielt das D1 Protein aus dem Reaktionszentrum von Photosystem II eine Schluesselrolle. Die Regulation des Proteinturnovers durch verschiedene Stressfaktoren wird untersucht. Seine Relevanz fuer die Entstehung der modernen Waldschaeden wird anhand von Freialandversuchen ueberprueft.
Es wurde die photochemische Ligninfixierung auf Cellulosematerialien untersucht.Das Auftreten langlebiger am Lignin lokalisierter Radikale unterstuetzt die Annahme eines radikalischen Reaktionsmechanismus. Es wurden Lignin-Cellulose-Assoziahe nachgewiesen. Nachfolgend isoliertes Lignin wies eine bis zu 30fach hoehere Molmasse im Vergleich zum Ursprungslignin auf. Die Verfaerbung des Lignins bei Bestrahlung ist neben der oxidativen Bildung von Chromophoren auch auf die Entstehung von uebermolekularen CT-Komplexen zwischen oxidierten und nichtoxidierten Lignin Untereinheiten zurueckzufuehren. Das wurde durch spektroskopische Untersuchungen nach Aufbringen starker Elektronenacceptoren auf Hochausbeutezellstoffe gezeigt.