Klimawandel, Wasser- und Ressourcenknappheit, Bodendegradation, Verlust der Biodiversität, aber auch Bevölkerungswachstum und Lebensmittelverschwendung setzen das aktuelle Ernährungssystem europaweit stark unter Druck. Die dauerhafte Ernährungs- und Lebensmittelsicherheit gehört daher zu den großen Herausforderungen der Zukunft.
In der konventionellen Landwirtschaft gehört der Einsatz von Düngemitteln zur täglich Praxis. Sie versorgen Pflanzen mit Nährstoffen und sorgen für gute Erträge. Den exakten Bedarf an Dünger für eine Pflanze abzuschätzen, ist schwer möglich, wodurch mehr Chemikalien in die Umwelt gelangen als nötig. Hier setzt das Pilotprojekt 5G-PreCiSe an.
Ob Weizen, Tomate oder Erdbeere: Bei der Züchtung von Nutzpflanzen war bisher der Ertrag ein wichtiges Kriterium. Durch die gezielte Züchtung ging jedoch nicht nur die genetische Vielfalt verloren. Auch Merkmale, die Pflanzen vor Hitze, Trockenheit oder Kälte schützen, blieben auf der Strecke. Der Genpool von Wildpflanzen und älteren Sorten rückt daher zunehmend in den Fokus der Forschung. So auch am Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
Der Mensch nutzt den Boden seit Jahrtausenden als Ressource. Doch Klimawandel und intensive Landwirtschaft setzen dem Ökosystem zu. Vor allem die Zahl der Bodentiere, die wichtige Funktionen im Stoffkreislauf übernehmen und den Boden fruchtbar machen, schrumpft. Forschende des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv) und der Universität Leipzig zeigen nun, wie das Bodenökosystem von einer nachhaltigen Bewirtschaftung profitiert.
Moore sind nicht nur einzigartige Lebensräume für Tiere und Pflanzen. Sie binden große Mengen des klimaschädlichen CO₂ und leisten damit einen wichtigen Beitrag zum Klima- und Umweltschutz. Doch der Anteil intakter Moore in Deutschland ist mit knapp 5 % eher gering. Vielerorts gibt es daher Bestrebungen, einst trockenlegte Moore wiederzubeleben. Anhand des Küstenmoores „Polder Drammendorf“ auf der Insel Rügen in Mecklenburg-Vorpommern zeigen Forschende der Universität Rostock, wie sich die Umwelt durch die Wiedervernässung in diesem Gebiet verändert hat.
Obwohl sie nur etwa 3% der Erdoberfläche bedecken, spielen Moore eine entscheidende Rolle im Klimaschutz, da sie fast doppelt so viel Kohlenstoff binden wie alle Wälder der Erde zusammen. In Europa sind 70% der wertvollen Moorflächen bereits trockengelegt und werden vor allem landwirtschaftlich genutzt, wodurch große Mengen an CO₂-Emissionen freigesetzt werden.
Insekten sind reich an Proteinen. Mit einem durchschnittlichen Proteingehalt zwischen 35 % und 77 % sind Fliegen, Grillen oder Mehlwürmer eine nachhaltige Alternative zu Proteinen aus Fleisch oder Fisch. Lange Zeit durften Insekten in der EU nur als Tiernahrung genutzt werden. Mittlerweile sind vier Insektenarten auch für Lebensmittel zugelassen, darunter Mehlwürmer. Die Aufzucht der proteinhaltigen Tierchen in Insektenfarmen ist im Vergleich zur Rinderhaltung um ein Vielfaches nachhaltiger, da weniger Wasser und Fläche benötigt werden.
Durch die Erderwärmung haben Kulturpflanzen wie die Gerste nicht nur mit zunehmender Trockenheit, sondern auch mit dem Befall durch Pilze zu kämpfen, die sich bei Wärme besonders gut vermehren. Pflanzen besitzen jedoch eine Art Immunsystem aus vielen verschiedenen Wirkstoffen, um sich gegen solche Krankheitserreger zu wehren. Wie dieses Abwehrsystem bei der Gerste aussieht, und wo seine Grenzen liegen, haben Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle (Saale) und der Universität Köln genauer untersucht.
Viele Fischarten wie Lachs und Forelle werde heute in Aquakulturanlagen gezüchtet, um die steigende Nachfrage zu bedienen. In der Regel sind diese Fischfarmen in Küstennähe angesiedelt, wo die Aufzucht durch Schifffahrt, Tourismus oder Bauwerke beeinträchtigt wird. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Forschenden der Technischen Universität Braunschweig will nun die Aquakultur ins offene Meer verlagern.