Ran an die Brachen

Die Biotech-Firma Ceres hat ein genetisches Merkmal isoliert, das verschiedenste Pflanzenarten widerstandsfähig gegen salzige Böden macht – ohne dabei den Wasserverbrauch im Anbau zu erhöhen.

Weltweit liegen derzeit gut 400 Millionen Hektar Ackerland brach. Sogar in den USA sind es trotz einer modernen Agrartechnik sechs Millionen Hektar. Jahrzehnte lange Bewässerung und schlechte Wasserqualität haben die Böden so versalzen lassen, dass keine Nutzpflanzen mehr darauf gedeihen. Deshalb wird mit Hochdruck an neuen Pflanzensorten geforscht, die salztoleranter sind als herkömmliche Sorten.

Einen wichtigen Schritt dorthin hat nun die Biotech-Firma Ceres aus Thousand Oaks in Kalifornien gemacht: Sie hat ein genetisches Merkmal entwickelt, das gleich mehrere verbreitete Pflanzenarten gegen erhöhte Salzkonzentrationen im Boden abhärten soll – und sogar gegen Meerwasser. Die Ceres-Forscher haben die genetisch eingeführte Salztoleranz bereits in der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana), in Reis und in Rutenhirse – einem Präriegras, aus dem auch Bioethanol hergestellt wird – getestet.

„Die Tatsache, dass drei so verschiedene Pflanzenarten ein hohes Maß an Salztoleranz entwickelt haben, macht uns sehr zuversichtlich, dass dieses Merkmal sich auch in anderen Energiepflanzen ausprägen lässt“, freut sich Richard Hamilton, CEO von Ceres. Dann müssten diese Pflanzen nicht mehr auf fruchtbarem Land angebaut werden.

„Wir könnten Ackerland nutzen, dass sich nicht für Nahrungspflanzen eignet“, sagt auch Chris Field, Direktor der Abteilung für Globale Ökologie an der Carnegie Institution of Washington in Kalifornien. Allerdings, gibt Field zu bedenken, könnte der Wasserbedarf der salztoleranten Pflanzen durchaus zu Lasten des Getreideanbaus gehen, je nachdem, wo sie angebaut werden: „Es kommt darauf an, ob das Land oder das Wasser knapp ist.“

Tatsächlich ist die künstliche Bewässerung der Hauptgrund dafür, dass Ackerland sich in Brachen verwandelt. Wird ein Feld bewässert, verdunstet ein guter Teil des Wassers, während das darin gelöste Salz im Boden bleibt. Im Laufe der Zeit nimmt die Salzkonzentration immer weiter zu, bis die Qualität des Bodens etwa einen Getreideanbau nicht mehr zulässt.

„Versalzung findet nicht überall statt, nimmt aber zu“, warnt Mark Tester, Pflanzenphysiologe am Australischen Zentrum für funktionale Pflanzengenomik an der Universität von Adelaide. „Diese Entwicklung ist unausweichlich und wird noch durch die Tatsache verschärft, dass die weltweiten Süßwasserreserven immer stärker unter Druck stehen.“ Denn je schlechter die Wasserqualität werde, desto mehr beschleunige sich die Versalzung der Böden.

Welches Gen für die Salztoleranz verantwortlich ist, will Ceres vorerst nicht bekanntgeben, da die Firma für ihre Entdeckung noch ein Patent anmelden will. Generell sind aber drei Mechanismen bekannt, mit deren Hilfe Pflanzen in einer salzigen Umgebung zurechtkommen: Sie bilden eine Schutzschicht aus, die verhindert, dass Salz in die Pflanzensprossen eindringen kann; sie pumpen eindringendes Salz wieder heraus; oder sie speichern das Salz in so genannten Vakuolen – von einer Membran umschlossene Hohlräume - in Zellen.

Nach den vielversprechenden Laborversuchen will Ceres bald mit den ersten Feldversuchen beginnen. „Bisher konnten wir nicht feststellen, dass die veränderten Pflanzen mehr Wasser als vorher benötigen“, betont Richard Hamilton. „Bevor wir die Technologie aber im großen Stil einsetzen, müssen und wollen wir noch mehr Tests machen.“ (nbo)