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Klimawandel

Züchtungsziel Trockentoleranz: Erträge auch bei Dürre

Trockenheit wird vermutlich die gravierendste Folge des Klimawandels sein, und das vor allem in Regionen, die schon heute mit Hunger und Unterversorgung zu kämpfen haben. Nach Schätzungen des „Weltklimarats“ (IPCC) werden in Afrika 2020 zwischen 75 und 250 Millionen Menschen von Wassermangel und Ernteausfällen betroffen sein.

Aber auch in Europa hat der Klimawandel Auswirkungen auf die Landwirtschaft: So führen Wissenschaftler die seit rund zehn Jahren stagnierenden Weizenerträge unter anderem darauf zurück, dass der Frühling immer trockener ist. Modellrechnungen zufolge könnten sich die sommerlichen Niederschläge in Deutschland bis zum Jahr 2100 um durchschnittlich 30 Prozent verringern. Am stärksten wird dies den Nordosten Deutschlands treffen, der bereits heute Trockenheit erlebt.

Wenn Wasser knapper wird, muss es effizienter genutzt werden. Vor allem in Entwicklungsländern kann man hier viel erreichen, indem man Bewässerungssysteme verbessert und den Boden durch geeignete Fruchtfolgen, Mischkulturen und bodendeckende Pflanzen vor Austrocknung schützt.

Einen wichtigen Beitrag kann und muss aber auch die Pflanzenzüchtung leisten: Es werden Pflanzen benötigt, die Wasser effizienter nutzen und Dürreperioden ohne größere Ertragseinbußen überstehen. Seit Jahren arbeitet die Pflanzenzüchtung intensiv an diesem Ziel und hat bereits einige Verbesserungen erzielen können. Weitere Fortschritte sind durch den Einsatz neuer Methoden zu erwarten.

Früchte der Forschung

Die Molekularbiologie hat in den letzten Jahren viel zum Verständnis der Mechanismen beigetragen, die bestimmte Pflanzen befähigen, mit einem knappen Wasserangebot effizient umzugehen. Inzwischen sind eine Reihe von Genen identifiziert, die dabei eine Rolle spielen. Dieses Wissen kann in der modernen Pflanzenzüchtung eingesetzt werden, um die Züchtung neuer Sorten, die noch besser an Trockenheit angepasst sind, zu beschleunigen.
 
In einigen Fällen ist das Ziel für die Pflanzenforschung besser zu erreichen, wenn geeignete Gene mit gentechnischen Verfahren auf Pflanzen übertragen werden. Einige solcher Projekte sind bereits weit fortgeschritten. 

• Australien ist von Dürreperioden besonders stark betroffen. Hier wird die Entwicklung trockentoleranter Weizensorten staatlich gefördert. In Forschungsprojekten hat man eine Reihe viel versprechender Gene für Trockentoleranz gefunden und in Weizen übertragen. Anbauversuche haben gezeigt, dass bei Trockenheit mehrere dieser Linien deutliche höhere Erträge liefern als konventionelle Sorten. Bis zur Anwendungsreife werden jedoch noch einige Jahre vergehen. 
   
• Seit 2008 läuft in Kenia, Uganda, Tansania, Mosambique und Südafrika das Projekt Water Efficient Maize for Africa (WEMA), an dem auch das internationale Mais- und Weizenforschungsinstitut CIMMYT beteiligt ist. Das Ziel ist die Entwicklung trockentoleranter Maissorten, die an die lokalen Bedingungen in Afrika angepasst sind.
   
• Alle großen in den Bereichen Pflanzenzüchtung und Agrobiotechnologie tätigen Unternehmen haben Forschungsprogramme aufgelegt, um besser an trockene und heiße Standorte angepasste Pflanzensorten zu entwickeln. Das erste marktreife Produkt – hervorgegangen aus einer Zusammenarbeit der Unternehmen BASF und Monsanto - ist eine Maissorte, die ab 2012 in den USA auf den Markt kommen wird. Sie trägt ein bakterielles Gen, das in ähnlicher Form in allen Organismen vorkommt und das den Pflanzenzellen hilft, in Stresssituationen wie Wassermangel ihre Grundfunktionen aufrecht zu erhalten. Nach Angaben der Unternehmen hat sich in Anbauversuchen gezeigt, dass dieser Mais in Trockenzeiten ohne zusätzliche Bewässerung zwischen sechs und zehn Prozent höher Erträge liefert als konventionelle Maissorten am gleichen Standort.

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