Ein gerne vorgetragenes, im Gesamtbild aber schwaches Argument im Zusammenhang mit den rapide ansteigenden CO2-Leveln in der Atmosphäre ist, dass CO2 ja die Nahrung der Pflanzen sei und deswegen das doch toll wäre. Dabei werden natürlich die anderen möglichen Folgen des Klimawandels verdrängt, aber nicht nur dass, sondern man reduziert auch unzulässig das Pflanzenwachstum auf einen Parameter: CO2-Verfügbarkeit. Dabei wird z.B. der Einfluss steigender Temperaturen vernachlässigt. Aber neue Erkenntnisse zeigen: nicht einmal das Argument: Mehr CO2 = mehr Pflanzenwachstum stimmt. Im Gegenteil: ein neues Paper in Science, das auch als erstes im aktuelle Science-Podcast besprochen wird, zeigt dass das CO2 uns ziemlich sicher Probleme bei der Nahrungsproduktion bescheren wird.
Die Forscher um Erstautor Arnold Bloom von der UC Davis erklären in diesem Paper die Beobachtungen, dass Pflanzen nur in einem frühem Entwicklungsstadium durch mehr CO2 besser wachsen, dieser Effekt aber nicht nachhaltig ist. Bloom und seine Mitforscher haben festgestellt, dass die Fähigkeit der Pflanzen, Stickstoff aus Nitraten im Boden zu verarbeiten bei erwachsenen Pflanzen abnimmt. Dieser Stickstoff ist aber unbedingt wichtig, und wird z.B. in Proteine eingebaut.
Es gibt Unterschiede in der Reaktion der Pflanzen. Pflanzen die z.B. statt Nitrat ihren Stickstoff aus Ammonium beziehen haben diese Probleme nicht. Das Problem ist nur: die meisten unserer Pflanzen zur Nahrungserzeugung setzen auf Nitrat – da dies der vorherrschende Weg in den gemäßigten Breiten ist. Daher ist leider damit zu rechnen, dass die unausweichlich steigenden CO2-Level in der Atmosphäre sich negativ auf die Nahrungsmenge auswirken werden, bzw. wir ein zusätzliches Problem haben mit dem wir umgehen werden müssen.
Ein Umstieg auf Ammonium für die Pflanzen wäre auch nicht so einfach. Außer dass die Pflanzen damit umgehen können müssen, ist Ammonium in großen Mengen giftig, und kann sich in Böden gemäßigter Breiten in Nitrat umwandeln, dass sich dann im Boden ansammelt und das Grundwasser belasten kann.
Bloom schätzt, dass der Effekt in den nächsten 20-50 Jahren z.B. beim untersuchten Weizen zu bis zu 20% weniger Proteinen in der Pflanze führen kann – und dass 20% des weltweit vom Menschen konsumierten Proteins aus Weizen stammt. Ein Grund zur Sorge also, vor allem auch weil weiter ansteigende Mengen an CO2 in der Atmosphäre unvermeidbar sind. Nur über den Grad des Anstiegs können wir noch entscheiden. Aber da Probleme bei der Nahrungsversorgung uns hier in den reichen Ländern natürlich nicht so unmittelbar am Überleben selbst treffen werden, werden sich auch davor noch lange die Augen verschließen lassen.
Aber es gibt eine weitere spannende Erkenntnis aus den Forschungsarbeiten: Neben dem Prozess, mit dem die Pflanze aus CO2 und Sonnenlicht Kohlenhydrate erzeugt, kann die Pflanze diese Materialien auch in Prozessen mit Sauerstoff verwenden. Verschwenden, wie man bislang dachte, und tatsächlich hat es dazu viel Forschung in der Biotechnologie gegeben, um diesen Prozess der Photorespiration auszuschalten. Diese Bemühungen waren ohne Erfolg, weil die Pflanzen nicht dumm seien wie Bloom sagt. Dieser Prozess sei doch wichtig für die Pflanze, und wenn weniger Sauerstoff vorliegt (wegen höherem CO2-Level), wird Photosynthese bevorzugt – und in Konsequenz die Photorespiration benachteiligt, die Proteine bildet.
Entscheidend wird also die Kontrolle der Verfügbarkeit von Nitrat im Boden. Wie gesagt, einfach mehr düngen ist ebenfalls nicht gut für die Umwelt, Bloom schlägt deswegen vor, Ammomiumzufuhr z.B. über die Bewässerung zu steuern.
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