Land-/Forstwirtschaft

Weltweit gibt es rund 120 Kaffeesorten. Bei der Kaffeeproduktion steht jedoch die Sorte Arabica mit 70 % an der Spitze. Doch der Klimawandel sorgt zunehmend für Ertragseinbußen, da die Pflanze äußerst sensibel ist. Sie verträgt Hitze und Dürre schlecht und ist damit anfälliger für Krankheiten. Hinzukommt, dass nach Einschätzung von Fachleuten die geeigneten Flächen für den Kaffeeanbau als Folge des Klimawandels weiter schrumpfen werden. Davon betroffen wäre auch Brasilien, das zu den führenden Kaffeeproduzenten der Welt zählt.

Tier- und Pflanzenwelt haben sich in den vergangenen Jahrzehnten stark verändert. Vor allem die Landwirtschaft steht mit ihrer intensiven Bewirtschaftung als einer der Verursacher für den Rückgang der Artenvielfalt in der Kritik. Studien belegen, wie der Einsatz von Pestiziden und Düngern die Umwelt belastet und die biologische Vielfalt bedroht. Die Biodiversität zu erhalten, ohne die landwirtschaftliche Produktion zu reduzieren, ist daher eine der großen Herausforderungen der Zukunft.

Rund ein Drittel der weltweiten Treibhausgasemissionen entsteht durch die Art und Weise, wie Land bewirtschaftet wird und Lebensmittel produziert werden. Vor allem der Fleischkonsum und die damit verbundene Tierhaltung tragen zu den klimaschädlichen Emissionen bei und erfordern eine Transformation der Ernährungs- und Agrarsysteme. Die Forschung und Entwicklung neuer, gesunder und ressourcenschonender Lebensmittel sowie Produktionsverfahren kann wesentlich dazu beitragen, die Herausforderungen der Zukunft zu meistern.

Pflanzen vermitteln ihre Wechselwirkungen mit der Umwelt über chemische Signale. Ein Beispiel dafür ist das Alkaloid Gramin, das von Gerste, einer der weltweit am häufigsten angebauten Getreideart, produziert wird. Gramin bietet Schutz vor pflanzenfressenden Insekten und Weidetieren und hemmt das Wachstum anderer Pflanzen. Insbesondere in den grünen Pflanzenteilen wie Blättern und Halmen ist der Giftstoff präsent, kaum jedoch in den Körnern, die für die Lebensmittelherstellung bedenkenlos genutzt werden können.

Pflanzen brauchen Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor zum Wachsen. Die konventionelle Landwirtschaft setzt daher meist auf Kunstdünger, die Ökosysteme und Umwelt gleichermaßen belasten. Im Ökolandbau sind synthetische Dünger verboten. Forschende vom Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) setzen auf einen urinbasierten Recyclingdünger, der Rohstoffe und Umwelt gleichermaßen schont.

Der Klimawandel sorgt auch im Weinanbau zunehmend für Ernteverluste. Vor allem der schnelle Wechsel zwischen Trockenheit und Starkregen, schadet den Trauben und fördert die Ausbreitung von Pilzkrankungen wie Rebenperonospora (Plasmopara viticola) und Grauschimmelfäule (Botrytis cinerea). Um die Rebsorten zu schützen, verwenden Winzer daher Pflanzenschutzmittel. Um den klimabedingten Herausforderungen im Weinanbau umweltfreundlich zu begegnen, setzen Experten auf pilzwiderstandsfähige Rebsorten, bekannt als PIWIs.

Im menschlichen Darm siedeln zahlreiche Mikroorganismen, die für die Gesundheit wichtig sind. Ähnlich wie die sogenannte Darmflora für den Menschen sorgen Mikroorganismen an den Pflanzenwurzeln dafür, dass der Pflanze Nährstoffe und Wasser zur Verfügung stehen und sie vor Krankheitserregern geschützt sind.

Es gibt viele Pilze und Bakterien, die in Symbiose mit Pflanzenwurzeln leben und sich gegenseitig bereichern. So können Pflanzen nur wachsen, weil sie mithilfe der Mikroorganismen über die Wurzel mit Nährstoffen und Wasser aus dem Boden versorgt werden. Diese vielfältige Gemeinschaft der Mikroorganismen, auch Mikrobiom genannt, schützt die Wirtspflanze gleichfalls vor schädlichen Organismen und ist daher ein Garant für die Pflanzengesundheit.