Wissenschaftlern ist ein Durchbruch bei der Welternährung gelungen

Natürlich stimmt es, dass es für ein unglaublich komplexes Problem keine einfache Lösung gibt, allerdings ist die Menschheit jetzt wohl über den Schlüssel gestolpert, wie man eine immer weiter anwachsende Weltbevölkerung ernähren könnte.

Die Lösung? Die Pflanzen müssen einfach dazu gebracht werden, effizienter bei der Fotosynthese zu werden.

Eine Gruppe Forscher hat eine Methode entdeckt, wie die Pflanzen bis zu 20 Prozent mehr Licht für die Fotosynthese nutzen können. Dadurch könnten die Erträge enorm gesteigert werden. Die Wissenschaftler des Berkeley Lab der US-Energiebehörde, der University of California, Berkeley, und der University of Illinois veröffentlichten ihre Untersuchung diese Woche in der Fachzeitschrift Science.

Wie sich herausstellt, ist die Fotosynthese, wie sie in der Natur abläuft, ziemlich ineffizient. Viele in Reihen angebaute Feldfrüchte nutzen weniger als zwei Prozent des Sonnenlichts, das ihre zarten Blätter kitzelt. Das Problem: Die Blätter haben eine Art Schutzmechanismus, wenn die Sonne zu stark scheint, genannt non-photochemical quenching. Dabei wird überschüssiges Licht in Form von Wärme abgegeben. Ist die Sonne weg, wird der Schutzmechanismus wieder deaktiviert, was allerdings sehr lange dauert. Dadurch funktioniert die Fotosynthese nicht so effizient, wie sie könnte. Durch gentechnische Modifikationen erhöhten die Forscher dann die Produktion von drei Proteinen, die durch ein Beschleunigen des Abschaltprozesesses die Produktivität der Pflanzen stark erhöhen konnten.

„Das ist ziemlich beeindruckend… Wenn man das bei allen Pflanzen für Lebensmittel, Tierfutter und Treibstoffemachen könnte, könnte man damit zehn Jahre oder länger den Bedarf decken", meinte Sabeeha Merchant, Biochemikerin an der UCLA allerdings nicht an der Studie beteiligt, gegenüber der LA Times.

Die Forscher wollen jetzt herausfinden, ob sie auch den Ertrag von Reis und anderen Getreidesorten, die für viele Menschen Grundnahrungsmittel sind, erhöhen können. In der Studie wurden Tabakpflanzen verwendet, „weil man damit einfacher arbeiten kann", so Co-Autor der Studie Krishna Niyogi. „Die von uns modifizierten molekularen Prozesse gelten bei allen Pflanzen, die mit der Fotosynthese arbeiten. Bei anderen Ackerpflanzen hoffen wir daher auf eine ähnliche Steigerung."

Die Welternährungsorganisation FAO schätzt, dass die Lebensmittelproduktion bis 2050 um circa 70 Prozent ansteigen muss: „Die Produktion in Entwicklungsländer müsste sich fast verdoppeln." Das liegt daran, dass „die Weltbevölkerung Erwartungen zufolge zwischen 2009 und 2050 um ein Drittel bzw. 2,3 Milliarden Menschen anwachsen wird." Bisher gibt es keine richtige Lösung für dieses Problem.

„Ich bin der Ansicht, dass wir uns schon jetzt mit diesen neuen Technologien beschäftigen müssen, weil es 20 Jahre dauern kann, bis diese Erfindungen auch auf die Felder der Bauern kommen", so Stephen Long, Pflanzenbiologe und Kulturpflanzenforscher an der University of Illinois, der an der Studie mitgewirkt hat. „Wenn wir es jetzt nicht machen, haben wir diese Lösung nicht parat, sobald wir sie brauchen."

Die Studie wurde von der Bill & Melinda Gates Foundation unterstützt und damit werden alle daraus resultierenden neuen Technologien den Farmern in bedürftigen afrikanischen und südasiatischen Staaten ohne Lizenzgebühren zur Verfügung gestellt.

Vielleicht gibt es noch ein Fünkchen Hoffnung für die Zukunft der Menschheit—in den kleinen, unscheinbaren Pflanzen.