Landwirtschaft – 70 Prozent des globalen Trinkwassers wird jährlich in der Landwirtschaft verbraucht. Im Hinblick auf Klimawandel und Wasserverknappung ist dies weder umweltfreundlich noch effizient. Wie Angela Schmid von der Süddeutschen Zeitung berichtet, arbeiten deutsche Forscher aus Berlin, Dresden und Frankfurt daran diesen Wasserverbrauch stark zu senken. Dazu bauen sie auf dem bereits etablierten System der Hydroponik auf, das Erde durch künstliches Substrat ersetzt und dadurch Wasser und Dünger spart, aber gleichzeitig die Erträge wachsen lässt. In China und Spanien ist der Anbau mittels Hydroponik schon weit verbreitet, und auch in Großstädten wie New York, Singapur, oder Berlin kommt sie immer mehr zum Einsatz. Um die Effizienz dieser Anbaumethode nochmals zu steigern wollen die deutschen Forscher statt Trinkwasser gereinigtes Abwasser einsetzen, in dem bereits alle wichtigen Nährstoffe enthalten sind. In dem Projekt "HypoWave" testen die Wissenschaftler nun verschiedene Reinigungsmethoden am Spinatanbau und prüfen die Qualität der Produkte sowie die Wirtschaftlichkeit des neuen Anbauprinzips.

Lebensmittel – Über eine Milliarde Menschen weltweit ernähren sich von Weizen, der neben Reis und Mais damit zu einem der wichtigsten Grundnahrungsmittel gehört. Wie die FAZ berichtet, wurden in Sizilien letztes Jahr große Teile der Weizenernte durch eine neue Variante des Getreideschwarzrosts vernichtet. Da die Sporen vom Wind im gesamten Mittelmeerraum verteilt wurden, sind dieses Jahr Weizenernten in fast ganz Südeuropa in Gefahr. Ein erhöhter Einsatz von Fungiziden sowie mögliche Ernteausfälle wird höhere Preise nach sich ziehen, was vor allem in ärmeren Ländern auch eine Unterversorgung auslösen kann. Die „Food and Agriculture Organization“ der Vereinten Nationen hat bereits eine Warnmeldung herausgegeben, und hält die Landwirte an frühzeitig mit Fungiziden einem Befall entgegenzuwirken. Den deutschen Weizenfeldern droht speziell vom Erreger des Getreideschwarzrost keine Gefahr, denn die Sporen sind frostempfindlich. Allerdings vertragen die Sporen des Getreidegelbrosts auch niedrigere Temperaturen, und bedrohen daher auch die Weizenernte in kälteren Gegenden. Außerdem beobachten Wissenschaftler seit Jahren sowohl immer neue Varianten der Rostsporen, als auch erweiterte Verbreitungsgebiete. Neben milderen Wintern spielt wohl auch ein verändertes Reiseverhalten eine große Rolle, denn Pilzsporen werden nicht nur durch den Wind weitergetragen, sondern haften auch an Kleidung und Gepäck an. Eine weltweite Verbreitung – ähnlich einer Grippepandemie – hätte schwerwiegende Folgen bis hin zu Hungersnöten.

Synthetische Biologie - Organismen mit Zellkern heißen Eukaryoten, und zu denen zählen sowohl der Mensch als auch die Hefe. Im Zellkern wiederum befindet sich die DNA, auf der die gesamte Erbinformation eines Organismus codiert ist. Die Entschlüsselung dieses Codes steht schon lange im Fokus der Mikrobiologie. Das Hefegenom ist auf 16 Chromosomen aufgeteilt und bereits 2014 hat Jef Boeke vom Institut für Systemgenetik der New York University das erste Chromosom der Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae synthetisiert. Wie Sascha Karberg im Tagesspiegel berichtet, zeigen die Forscher im Fachjournal „Science“ jetzt, wie sie die nächsten fünf Chromosomen nachgebaut haben. Dabei generierten die Forscher keine einfachen Kopien der Hefe, sondern untersuchten, worin die Aufgabe einzelner Erbgutabschnitte, vor allem sogenannter genfreier Erbgutstücke, besteht. Dazu ließen die Wissenschaftler Teile des Erbguts weg oder strukturierten es um. Tatsächlich scheinen einige Bausteine überflüssig zu sein, was auf den Menschen übertragen eine große Erleichterung für Gentherapien bedeuten würde. Bisher werden die einzelnen synthetischen Chromosomen in Hefezellen gehalten, deren übrige Chromosomen natürlichen Ursprungs sind. Bis am Ende alle 16 synthetischen Chromosomen in einer Zelle zusammengeführt werden können, dauert es wohl noch einige Jahre. Zwei bis drei weitere Jahre wird es vermutlich dauern, um daraus einen komplett synthetischen Hefestamm zu züchten, den ersten künstlichen Eukaryoten.

Recycling – Der Berliner Rundfunk berichtet über das Kreuzberger Start-Up „Kaffeeform“. Es bietet Kaffeetassen an, die aus Kaffeesatz hergestellt werden. Dafür wird der Kaffeesatz aus umliegenden Berliner Cafés eingesammelt, getrocknet, und anschließend mit nachwachsenden Rohstoffen wie pflanzlichem Leim, Zellulose und Holz zu einem neuen Material verhärtet. Die Tassen sind sehr stabil und sogar spülmaschinengeeignet. Außerdem fallen die Tassen durch ihre marmorierten, an Holz anmutenden Oberflächen auf, durch ihr leichtes Gewicht, und natürlich durch den Geruch von Kaffee. Auf Grund steigender Nachfrage gibt es inzwischen neben den seit 2015 etablierten Espressotassen auch größere Cappuccinotassen. Sollten die Tassen irgendwann doch nicht mehr gefallen, können sie schließlich abermals recycelt werden und zu neuen Produkten wiederverarbeitet werden.