Ob Hitze, Trockenheit oder Überschwemmungen: Wetterextreme setzen Nahrungspflanzen wie Weizen unter Stress und führen zunehmend zu Ernteausfällen. Neben der Erforschung neuer resistenter Sorten, die den Klimafolgen trotzen und die Ernährung sichern, sind diagnostische Werkzeuge gefragt, um klimabedingte Stresssymptome oder Krankheiten bei Pflanzen frühzeitig zu erkennen. Zwei in der Humanmedizin bewährte bildgebende Verfahren sollen künftig auch in der Landwirtschaft Abhilfe schaffen. Darauf zielt ein dreijähriges Forschungsprojekt ab, das von der Europäischen Union mit insgesamt 1,6 Mio. Euro bis 2026 gefördert wird.

Mobile Messplattform kombiniert MRT und PET

Ein Team unter Leitung des Forschungscampus STIMULATE der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg will darin gemeinsam mit Partnern aus Österreich und Italien eine mobile Messplattform für den Feldeinsatz entwickeln, die erstmals die Magnetresonanztomographie (MRT) mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) kombiniert. Die Forschenden sind überzeugt, dass die Kombination der beiden bildgebenden Verfahren es Agrarwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern sowie Landwirtinnen und Landwirten künftig ermöglichen wird, Stresssymptome von Pflanzenkulturen vor Ort frühzeitig und präzise zu erkennen, um darauf reagieren und so den Ertrag sichern zu können. Im Vergleich zu bisherigen Methoden misst das neue bildgebende Diagnoseverfahren „gleichzeitig die raum-zeitliche Dynamik des Stoffwechsels und die hochauflösende Pflanzenmorphologie“, heißt es in der Projektbeschreibung. Dadurch sei es möglich, neue digitale Biomarker zu gewinnen, die mit frühen Anzeichen von Pflanzenstress in Verbindung stehen, bevor Symptome sichtbar und damit irreversibel werden.

Medizintechnik für die Landwirtschaft nutzbar machen

„Mit diesem innovativen EU-Projekt transferieren wir unsere Expertise im Bereich der Bildgebung von der Medizin in die Landwirtschaft und erweitern den Forschungshorizont des Forschungscampus STIMULATE“, so der Sprecher des EU-Projekts und des Forschungscampus Georg Rose vom Lehrstuhl Medizinische Telematik und Medizintechnik der Uni Magdeburg. Mit seiner Forschung will das Team einen Beitrag zum Green Deal der EU leisten und die europäische Landwirtschaft resilienter und nachhaltiger gestalten. „Wir hoffen, dass die Ergebnisse dazu beitragen, die Nahrungsmittelversorgung in Europa auch in Zeiten des Klimawandels mit häufigeren Extremwetterereignissen wie Dürren oder Überschwemmungen sicherzustellen“, sagt Rose.

bb