Klimawandel Mais, Reis, Weizen: CO2-Anstieg in der Atmosphäre schädigt Pflanzen
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03. November 2022, 12:42 Uhr
Bisher dachte man, dass mehr Kohlendioxid zumindest Pflanzen bei der Photosynthese hilft. Französische Forschende fanden nun aber heraus, dass sie dadurch weniger Mineralien aufnehmen – und die Ernten geringer ausfallen.
Die Experten um Alain Gojon vom Institut für Pflanzenwissenschaften (IPSiM) in Montpellier untersuchten dafür den Prozess der Aufnahme und Umsetzung von CO2 in Pflanzen genauer. Da sie das Kohlendioxid für die Photosynthese nutzen, ging man davon aus, dass eine weltweite CO2-Zunahme im Zuge steigender menschlicher Emissionen auch zu einem stärkeren Pflanzenwachstum führen würde – wenigstens eine positive Folge des Treibhauseffekts. Allerdings funktioniert dies deutlich schlechter als gedacht, da die Pflanzen durch das vermehrte Kohlendioxid auch weniger Mineralstoffe aufnehmen und damit letztlich schlechtere Ernten einbringen, denn besonders ihr Proteingehalt wird dadurch verringert.
Protein- und Eisenmangel könnte sich verstärken
"Es ist sehr wichtig zu verstehen, warum das verstärkte Pflanzenwachstum durch die CO2-Zunahme einen so negativen Effekt auf den Proteingehalt der meisten Grundnahrungsmittel und damit auch auf die Zukunft der Ernährung hat", sagt Gojon dazu. Prinzipiell nutzen Gewächse die Photosynthese, um CO2 in Zucker umzuwandeln und daraus Energie zu gewinnen. Die für sie notwendigen Mineralien wie Stickstoff, Phosphor und Eisen erhalten sie so aber nicht, denn diese werden über die Wurzeln aus dem Boden aufgenommen. Vor allem Stickstoff ist dabei sehr wichtig, um Aminosäuren zu bilden, aus denen dann Proteine werden.
Laut der Studie nehmen einige der weltweit wichtigsten Nahrungsmittel wie Reis, Mais und Weizen durch den steigenden CO2-Gehalt in der Atmosphäre weniger Stickstoff auf, was sich dann negativ auf die Ernten auswirkt. "In Entwicklungsländern kann dies zu einem großen Problem werden, denn dort ist die Ernährung häufig nicht so proteinreich", so Gojon. Mit der CO2-Zunahme kann ein Eiweiß-Rückgang um 20 bis 30 Prozent einhergehen. Dazu komme ein möglicher Eisenmangel, der bereits jetzt global schätzungsweise zwei Milliarden Menschen betrifft.
Neben den Auswirkungen auf die Ernährung könnte ein verringerter Mineralstoffgehalt bei Pflanzen auch negative Folgen für die Bewältigung des Klimawandels haben. "Die Einlagerung von Kohlendioxid durch eine verstärke Photosynthese könnte eingeschränkt sein, wenn ein Großteil der Vegetation zu wenig Stickstoff und andere Mineralien bildet", erklärt Alain Gojon. Dies könnte wiederum die Aufnahme von zusätzlichem CO2 aus der Atmosphäre verhindern. Am Ende seien diese Mechanismen aber bisher nur zu einem Teil verstanden, weitere Forschung dazu notwendig.
Link zur Studie
Die Studie "The decline of plant mineral nutrition under rising CO2: physiological and molecular aspects of a bad deal" ist im Fachjournal "Trends in Plant Science" erschienen.
cdi
