Ernährungssicherheit: Pflanzen, die der Hitze trotzen

In einem Hightech-Labor in den Niederlanden stehen junge Tomatenpflanzen in Reihen unter einem Netzwerk von Kameras, die rund um die Uhr von Wissenschaftlern überwacht werden, die selbst die kleinsten Veränderungen in Farbe, Temperatur und Photosynthese aufzeichnen. Die kontrollierte Umgebung imitiert die Hitze und Feuchtigkeit des indischen Klimas und ermöglicht es Forschern zu untersuchen, wie Pflanzen auf Stressfaktoren wie extreme Temperaturen, Dürren und Salzgehalt reagieren. Diese Arbeit, angeführt vom Netherlands Plant Eco-Phenotyping Centre (NPEC), zielt darauf ab, genetische Merkmale zu identifizieren, die Früchte widerstandsfähiger gegen vom Menschen verursachte Klimaänderungen machen könnten.

Rick van de Zedde, Programmmanager bei NPEC, erklärt, dass die Anlage fast alle Umweltbedingungen auf der Erde simulieren kann. Forscher passen Temperaturen an, wenden Salz an, um den Salzgehalt zu erhöhen, und setzen Pflanzen kurzfristigen Kälteschocks aus, um späte Frostfälle nachzuahmen, Bedingungen, die junge Pflanzen schwer schädigen können. "Ich würde es ein Fitnesscenter für Pflanzen nennen", sagt er und betont die fortgeschrittene Art der Forschung. Die Bedeutung dieser Art von Forschung ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen.

Die steigenden globalen Temperaturen aufgrund des Einsatzes fossiler Brennstoffe haben diese Rhythmen jedoch gestört. Hitzewellen, längere und intensive Dürren und zerstörerische Überschwemmungen werden immer häufiger und bedrohen die Ernteerträge weltweit.

Die zunehmende Nutzung von Biokraftstoffen aus organischen Materialien wie Pflanzen und Viehbestandsabfällen erhöht gleichzeitig die Komplexität der landwirtschaftlichen Anforderungen. Wissenschaftler stehen nun nicht nur vor der Frage, wie man mehr Nahrungsmittel anbauen kann, sondern auch, wie man dies unter zunehmend schwierigen Bedingungen tun kann.

An der Universität Wageningen nutzen Forscher modernste Einrichtungen, um verschiedene Umweltbedingungen wie Dürren, tropische Feuchtigkeit und frostige Nächte zu simulieren. Automatisierte Waagen messen das Gewicht verschiedener Baumarten alle drei Minuten, um ihren Wasserbedarf zu bestimmen, während anspruchsvolle Scanner die Blattbewegung im Rahmen einer breiteren Analyse verfolgen. Diese Werkzeuge ermöglichen es Wissenschaftlern, detaillierte Daten über das Verhalten von Pflanzen unter unterschiedlichen Belastungsstufen zu sammeln. Durch die Kreuzung verschiedener Pflanzenarten zielen die Forscher darauf ab, Stämme zu entwickeln, die besser an wärmere Klimazonen angepasst sind. Dieser Ansatz könnte dazu beitragen, eine stabile Nahrungsmittelproduktion trotz wechselnder klimatischer Normen zu gewährleisten.

Da die globale Erwärmung die landwirtschaftliche Landschaft weiter verändert, werden solche Innovationen für die Erhaltung der Ernährungssicherheit unerlässlich.Die in den Niederlanden durchgeführten Arbeiten sind nur eine von vielen weltweiten Bemühungen, die darauf abzielen, die Zukunft der Landwirtschaft in einem unsicheren Klima sicherzustellen.