Ob Getreide-, Obst– oder Gemüseanbau: Die Landwirtschaft ist vielerorts auf Pflanzenschutzmittel angewiesen. Sie sollen Erträge und damit die Versorgung der Menschen mit Lebensmitteln sichern. Doch der Einsatz von Pestiziden ist umstritten, weil diese nicht nur Schädlingen den Garaus machen, sondern auch Mensch und Natur schaden. Nun haben Forscher Bakterien identifiziert, die das Herbizid Linuron abbauen können.

Bei Linuron handelt es sich um ein selektives Herbizid, das gezielt Unkräuter bekämpft, indem es deren Photosynthese hemmt. Der Pestizidwirkstoff ist seit 2018 in der EU wegen seiner krebserregenden Eigenschaften verboten. In den USA und Kanada wird er hingegen weiter in der Landwirtschaft genutzt. Damit die Giftstoffe nicht ins Grundwasser gelangen, nutzen Landwirte dort Minikläranlagen. Diese sogenannten on-farm purification systems (BPS) filtern vor Ort aus dem Abwasser die Substanzen heraus – und zwar mithilfe von Bakterien. Wie das Aufreinigungssystem konkret funktioniert, war bisher unklar.

Bakterien für Herbizidabbau verantwortlich

Die Mikrobiologin Başak Öztürk vom Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH in Braunschweig konnte zusammen mit Forschern aus Belgien die Arbeitsweise der Mini-Reinigungssysteme klären. Sie wiesen erstmals nach, dass an der Herbizidzersetzung Bakterien der Gattung Variovorax, Comamonadaceae und Ramlibacter beteiligt sind. Wie die Forscher im Fachjournal "Environmental Science & Technology" berichten, konnten sie zudem Ramlibacter-Stämme auch als Akteure beim Linuronabbau in der Minikläranlage identifizieren. „Das Einzigartige unserer Studie ist, dass wir eine direkte Verbindung zwischen Herbizidabbau und den dafür verantwortlichen Mikroorganismen nachweisen konnten. Zusätzlich zeigen unsere Experimente, dass in-situ andere Mikroorganismen für die Zersetzung der Schadstoffe verantwortlich sind, als bisher aus Laborversuchen bekannt war“, resümiert Öztürk.

Minikläranlage für den Bauernhof

Die Braunschweiger Forscherin hofft, dass die Minifilteranlage bald auch hierzulande auf den Bauernhöfen Einzug hält. „Auch wenn wir hier in Deutschland kein Linuron einsetzen, so werden doch andere Herbizide ausgebracht, die negativen Einfluss auf das Ökosystem haben können“, argumentiert die Mikrobiologin. „Ich hoffe, dass die Aufklärung der Funktionsweise dieser on-farm purification-Systeme auch die deutschen Landwirte überzeugt, dass die Anschaffung dieser eigenen kleinen Kläranlage sinnvoll ist.“

bb