Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #31 (2021)

Eine internationale Studie unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel gibt neue Einblicke in die komplexen biogeochemischen Prozesse an der Basis des marinen Ökosystems. Forschende der Dalhousie University, der University of Liverpool, des GEOMAR und der Scripps Institution of Oceanography haben ein neues Modell für die Untersuchung des Phytoplanktonwachstums im Meer entwickelt. Das Modell wurde mit metaproteomischen und Umweltdaten gekoppelt, um genaue Vorhersagen z. B. über die Wachstumsraten des Phytoplanktons im Südlichen Ozean zu ermöglichen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass kumulative zelluläre Kosten bestimmen, wie Umweltbedingungen das Wachstum von Phytoplankton verändern“, resümiert Professor Dr. Eric Achterberg, Co-Autor der Studie vom GEOMAR zur Studie mit dem Titel Cellular costs underpin micronutrient limitation in phytoplankton, die in der Fachzeitschrift Science Advances erschien.

Quelle: GEOMAR

Klimaextreme wie Dürren und Hitzewellen führen zu geringerem Pflanzenwachstum (Primärproduktion). Somit wird weniger CO₂ aus der Atmosphäre gebunden. Eine Studie unter der Leitung von Forschenden der Universität Augsburg zeigt, dass insbesondere in den nördlichen Breitengraden im Vergleich von 1982-1998 zu 2000-2016 negative Extreme des Pflanzenwachstums um 10,6 Prozent zugenommen haben. Die Ergebnisse im Fachjournal Nature Climate Change verdeutlichen negative Auswirkungen auf die Aufnahme von CO₂ durch Pflanzen sowie auf die Landwirtschaft die Folgen sind.

Quelle: Uni Augsburg

Nachweismethoden für genomeditierte Lebens- und Futtermittelprodukte pflanzlichen Ursprungs können für die Marktzugangskontrollen nur dann eingeführt werden, wenn deren genetische Veränderung bekannt und auch bisher einzigartig ist. Unbekannte Produkte können unter den bisherigen technischen Voraussetzungen nicht nachgewiesen werden, heißt es in einer Antwort (19/31759) der Bundesregierung auf eine Kleine Anfrage (19/31255) der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen. Dies stelle ein Problem bei der Durchsetzung des Urteils des Europäischen Gerichtshofs (EuGH) vom 25. Juli 2018 dar.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

Durchschnittlich um 20 Prozent sind die Erträge im ökologischen Landbau geringer als im konventionellen Landbau. Dafür schneidet die biologische Landwirtschaft hinsichtlich ökologischer Indikatoren wie etwa der Bodenfruchtbarkeit, des Schutzes von Biodiversität und Gewässern vor Stickstoffeinträgen deutlich besser ab. Zu diesem Urteil kommt der Bericht „Nachhaltigkeitsbewertung landwirtschaftlicher Systeme - Herausforderungen und Perspektiven“ (19/31714), den das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) vorgelegt hat. Im Auftrag des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung hat es darin Stand und Perspektiven der Nachhaltigkeitsbewertung landwirtschaftlicher Systeme beleuchtet.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

Angesichts der Bedeutung von intakten Wäldern sowohl für das Klima, als auch für den Schutz der biologischen Vielfalt hat das Bundesumweltministerium (BMU) Eckpunkte für ein Umsteuern in der deutschen Waldpolitik und für eine Honorierung der vielfältigen Leistungen für den Erhalt artenreicher und naturnaher Ökosysteme vorgelegt. Zentrale Forderung ist, durch die Förderung von Maßnahmen im Wald gleichzeitig eine gezielte Lenkungswirkung für mehr Klima- und für den Biodiversitätsschutz zu erreichen.

Quelle: BMU

Trotz vielfacher Gegenmaßnahmen, die die Bundesregierung im Rahmen der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt bereits beschlossen und umgesetzt hat, besteht weiter großer Handlungsbedarf, um den Verlust der biologischen Vielfalt in Deutschland zu stoppen. Dies ist das Ergebnis des vom Bundesumweltministerium (BMU) vorgelegten Rechenschaftsberichts 2021 zur Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS), den die Bundesregierung heute beschlossen hat. Die Naturschutzfinanzierung wurde in den vergangenen Jahren kontinuierlich aufgestockt, insbesondere für Maßnahmen zum Insektenschutz und das Bundesprogramm Biologische Vielfalt. In dem umfassenden Bericht legt die Bundesregierung wie in jeder Legislaturperiode dar, mit welchen Maßnahmen sie die biologische Vielfalt in Deutschland erhält und schützt.

Quelle: BMU

An biologischen Methoden zur besseren Kontrolle der verbreiteten Pflanzenkrankheit Kohlhernie (auch Klumpfußkrankheit) bei Raps haben Teams in einem gemeinsamen Projekt geforscht unter Leitung von Jutta Ludwig-Müller, Professorin für Pflanzenphysiologie an der TU Dresden, und Dr. Nazanin Zamani-Noor, vom Julius- Kühn-Institut (JKI) Braunschweig. Dabei konnten sie durch die Zugabe des Pilzes Acremonium alternatum eine Erhöhung des Frischgewichts bei infizierten Pflanzen beobachten. Dies ist ein vielversprechendes erstes Ergebnis für die Agrarwirtschaft. Kohlhernie, eine typische Fruchtfolgekrankheit, wird vom Erreger Plasmodiophora brassicae hervorgerufen, dessen Dauersporen bis zu 20 Jahren im Boden überdauern können. Auch der Anbau resistenter Sorten verspricht oft nur eine kurzzeitige Entlastung. Dr. Susann Auer stellt in einem 3,5-Minuten-Video die gefürchtete Erkrankung der Pflanze vor (siehe bei YouTube). Der Abschlussbericht des von der Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e.V. (UFOP) geförderten Projekts ist nun bei UFOP veröffentlicht (siehe: pdf-Datei).

Quelle: TU Dresden

Als Beitrag zur Nahrungsmittelsicherheit und -vielfalt in Subsahara Afrika soll ein dort vorkommendes vitamin- und mineralstoffreiches Blattgemüse in Kultur genommen werden. Derzeit enthalten die Pflanzen allerdings noch hochgiftige Stoffe, die krebserregend und leberschädigend sind, wie ein Forschungsteam um Brigitte Poppenberger von der TU München (TUM) zusammen mit Forschenden aus Nigeria im Fachjournal Frontiers in Plant Science gezeigt hat. Ziel der Forschenden ist es jetzt, toxinfreie Sorten zu züchten, um die Pflanze gefahrlos nutzen zu können.

Quelle: TUM

Die von Blumen bedeckten Ränder an Ackern blühen typischerweise zwischen Mitte Mai und Mitte August. Um Bestäuberinsekten in der Agrarlandschaft das ganze Jahr über zu unterstützen, sind ergänzende Lebensräume notwendig. Naturnahe Kleinstrukturen, wie beispielsweise Gräben, Böschungen, Hecken oder überwachsene Zäune könnten eine solche Ergänzung darstellen. Das zeigen Forschende aus Freiburg, die über zwei Jahre hinweg Blühstreifen sowie naturnahe Kleinstrukturen im Bodenseegebiet untersucht haben, wo aufgrund des großflächigen Obstanbaus ein besonderes Interesse an bestäubenden Insekten besteht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscherinnen um Vivien von Königslöw, Dr. Anne-Christine Mupepele und Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein in der Fachzeitschrift Biological Conservation.

Quelle: Uni Freiburg

Ist der ökologische Landbau die grundlegende Alternative zur konventionellen Landwirtschaft, um die Biodiversität in Agrarlandschaften zu fördern? Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen stellt dies in Frage. Ein landschaftliches Mosaik aus natürlichen Lebensräumen und kleinräumigen und vielfältigen Anbauflächen sind laut den Autorinnen und Autoren sowohl in der konventionellen als auch in der ökologischen Landwirtschaft der Schlüssel, um Artenvielfalt großflächig zu fördern, wie das Team in der Fachzeitschrift Trends in Ecology and Evolution berichtet.

Quelle: Uni Göttingen

Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) sollen Drohnen künftig präzise Informationen zum Auftreten von Unkräutern in Getreidebeständen liefern, um durch mehr Präzision im Pflanzenschutz Umweltwirkungen zu reduzieren und die Biodiversität auf dem Feld zu verbessern. Das Projekt weed-AI-seek unter Koordination des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB) zielt dabei auf ein intelligentes Monitoring- und Mapping-System, bei dem die Echtzeiterfassung der Unkrautverteilung in Getreidebeständen im Vordergrund steht. Das Projekt BETTER-WEEDS unter Koordination des Julius-Kühn-Instituts (JKI) setzt auf die Anwendung von KIs für ein umweltgerechtes Unkrautmanagement auf Basis einer wissensbasierten Standortanalyse.

Quelle: ATB

Die Folgen des Klimawandels haben in den vergangenen Jahren deutliche Spuren in Deutschlands Wäldern hinterlassen. Die starken Stürme in den Jahren 2017 und 2018, die extreme Dürre und Hitzewellen in den Jahren 2018 bis 2020 sowie die massenhafte Vermehrung von Borkenkäfern haben zu massiven Waldschäden geführt, heißt es in einer Unterrichtung der Bundesregierung (19/31700) zum Waldbericht 2021.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

Unter der Überschrift „Digitale Sequenzinformationen als Gemeingut erhalten“ haben 350 europäische Institutionen bzw. Einzelwissenschaftler und Einzelwissenschaftlerinnen kürzlich eine Stellungnahme lanciert, an der auch der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) beteiligt ist, zu dem auch die DBG zählt. Die Unterzeichnenden sind besorgt, dass Einschränkungen des offenen Austausches von Digitalen Sequenzinformationen (DSI) die Grundlagenforschung behindern, Maßnahmen zum Biodiversitätsschutz beeinträchtigen und Innovationen hemmen könnten. Letzteres wäre vor allem in Hinblick auf diejenigen Forschungen und Technologien fatal, die sich mit Herausforderungen in den Bereichen Ernährungssicherheit, Gesundheit, Biodiversitätsverlust und Klimawandel befassen. Beeinträchtigungen in diesem Bereich würden den Fortschritt bei der Umsetzung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) untergraben. Vor diesem Hintergrund sollten DSI offen zugänglich bleiben, was einen gerechten Vorteilsausgleich nicht ausschließt. Die Stellungnahme empfiehlt den politischen Entscheidungsträgern daher, multilaterale Ansätze zu verfolgen, die durch internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit ergänzt werden sollen.

Quelle: VBIO

Im Alpenraum erwarten Forschende eine doppelt so hohe Erwärmung durch den Klimawandel wie im Flachland. Um die zu erwartenden massiven Auswirkungen des Klimawandels auf die Bergwaldökosysteme und ihre Lebensgemeinschaften zu erfassen, haben die Klimaexpertinnen und -Experten der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) ein neues Forschungsprojekt gestartet. Es soll bereits ablaufende Entwicklungen aufzeigen, bewerten und zukünftige Veränderungen der Wälder und ihrer Diversität voraussagen. Weiterhin sollen Informationen darüber liefern, wie Struktur und Artenzusammensetzung der Bergwälder durch die klimatischen Veränderungen beeinflusst werden. Dabei gewinnen die Forschenden detaillierte Informationen über die Zusammensetzung und die Struktur der Wälder sowie die darin lebenden Tier- und Pflanzenarten. „Kennt man die Zusammenhänge zwischen dem Vorkommen der Arten auf der einen und den Klimaparametern auf der anderen Seite, können mögliche klimabedingte Änderungen in der Artenzusammensetzung vorausgesagt werden.“, sagen die Projektleiter Dr. Thomas Kudernatsch und Markus Blaschke.

Quelle: LWF