Der Ertrag an Weizen wird durch die höhere Konzentration an Kohlendioxid in der Atmosphäre steigen. Der Gehalt an Nährstoffe und die Backeigenschaften werden sich aber verschlechtern, zeigen Untersuchungen.
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Wissenschaftler sind sich einig, in 30 Jahren wird die Atmosphäre eine deutlich höhere Konzentration an Kohlendioxid aufweisen als heute. Auch die indirekten Folgen des Klimawandels wie Erwärmung und häufiger auftretende Extremereignisse wie Starkregen und Stürme werden nicht bezweifelt. Jetzt schlagen Wissenschaftler der Universität Hohenstein im Fachgebiet Pflanzenökologie und Ökotoxikologie Alarm: Ihre Forschungen zeigen, durch die steigende Konzentration an Kohlendioxid wird die Weizenqualität sinken.
Innerhalb des mit über 300.000 Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts „Prozessverständnis von CO2-induzierten Mechanismen für Ertrag und Ertragsqualität ausgewählter Weizengenotyen im Feld“ haben Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Dr. Andreas Fangmeier nachgewiesen, dass der zu erwartende Anstieg an Kohlendioxid in der Atmosphäre zwar den Ertrag an Weizen erhöht, aber den Proteingehalt und den Gehalt an Gluten reduziert. Auch die Zusammensetzung der Proteine veränderte sich bei den untersuchten Weizensorten Triso und Tybalt. Diese Faktoren wirken sich negativ auf die Backfähigkeit und die Verarbeitung von Weizenmehl aus.
Gefahr der Fehlernährung wächst
Die Wissenschaftler haben bei erhöhten Kohlendioxid-Konzentrationen ebenfalls festgestellt, dass trotz der Düngefunktion, die das Kohlendioxid ausübt, der Gehalt an Calcium, Eisen, Magnesium und Zink im geernteten Weizen sinkt. Hinzu kommt eine Reduzierung der Konzentration von Aminosäuren. Bei den Versuchen wurden bis zu 11 Prozent geringere Konzentrationen an den für den Menschen essentiellen Aminosäuren in den Versuchspflanzen festgestellt. Diese Verminderung an lebenswichtigen Bestandteilen wird insbesondere in Regionen, in denen Weizen ein wichtiges Grundnahrungsmittel ist, die Gefahr der Fehlernährung vergrößern.
Kohlendioxid- Konzentration von morgen simuliert
Bisher wurde der Anstieg der Konzentration von Kohlendioxid von heute 400 ppm auf schätzungsweise 550 ppm zusammen mit dem zu erwartenden Temperaturanstieg in Klimakammern simuliert. In der zweiten Projektphase werden derzeit Feldexperimente durchgeführt. Mit dem so genannten FACE – Free-Air-Carbon dioxide Enrichment – kann im Freiland der Einfluss einer erhöhten Kohlendioxid-Konzentration unter realen Bedingungen untersucht werden. Bei der technischen Versuchsanordnung wird Kohlendioxid je nach Windrichtung und –stärke durch dünne Leitungen direkt dosiert in die Pflanzenbestände abgegeben. Das Mikroklima wird dadurch nicht beeinflusst.
Die unter den zukünftig zu erwartenden Bedingungen gewachsenen Weizenpflanzen werden in Bezug auf ihren Wasserhaushalt, ihren Saftfluss und ihre Fotosynthese-Leistung untersucht. Die Verteilung von Kohlenstoff und Stickstoff in der Pflanze wird ebenso analysiert wie die Inhaltsstoffe. Zusammen mit Ergebnissen aus vorherigen Experimenten und Praxisdaten von Landwirten auf der Schwäbischen Alb und im Kraichgau werden diese Werte an den Verbundpartner der Forschungsgruppe „Regionaler Klimawandel“ übermittelt, um dann genauere Prognosen zuzulassen, wie sich der Klimawandel auf Kulturpflanzen auswirkt.