Ackerschmalwand (Quelle: rbb/Judith Rhode)
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Bild: rbb/Judith Rhode

Talking Sciene - Pflanzen und Klimawandel - "Pflanzen können keine Jacke anziehen."

Trocken, trockener, Brandenburg. Im Mai und Juni dieses Jahres hat es so gut wie gar nicht geregnet. Noch dazu waren die Monate sehr heiß. Während Menschen das schöne Wetter genießen, Eis essen und baden gehen, wird das Extremwetter Pflanzen zum Verhängnis.

Das Getreide auf den Feldern ist „notreif“ – das heißt, es muss geerntet werden, obwohl Weizen, Roggen und Gerste kaum Körner enthalten. Doch warum kommen unsere Pflanzen so schlecht mit diesem Wetter zurecht? Unser rbb wissen-Moderator Sven Oswald hat einen Pflanzenforscher nach Lösungsmöglichkeiten gefragt.

Dr. Dirk Hincha im Gespräch mit Sven Oswald (Quelle: rbb/Judith Rhode)

"Wenn es einem Tier zu heiß wird, geht es in den Schatten", erklärt Dr. Dirk Hincha. Eine  Pflanze hingegen muss mit Hitze, Kälte, starkem Regen oder anderen Umweltbedingungen klarkommen.

Dr. Dirk Hincha forscht am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm. Und er hält Pflanzen entgegen der Meinung vieler Menschen für extrem anpassungsfähig. Gerade, weil Pflanzen sich nicht fortbewegen können, müssen sie andere Strategien entwickeln. Zum Beispiel stellen sie ihren gesamten Stoffwechsel um, das heißt, sie produzieren bestimmte Stoffe stärker und bauen andere ab. Die Überlebenschancen steigen damit.

Nur: "Es hat sich gezeigt, dass die Sorten, die hohe Stresstoleranz haben, im allgemeinen geringe Erträge haben", so Hincha. Die Pflanzen bilden dann weniger Samen. Und das ist bei Kulturpflanzen wie Getreide ein großes Problem. Diese sind natürlich auf hohe Erträge ausgelegt.

Folgen des Klimwandels

"Sensibelchen" Reis

Könnte man nicht einfach Pflanzen züchten, die Extremwetter besser standhalten?

Die Arbeitsgruppe um Dr. Hincha forscht zum Beispiel an Reis. Keine in Brandenburg heimische Pflanze. Für die Hälfte der Menschheit weltweit aber ist Reis Grundnahrungsmittel. Kein Wunder also, dass von dieser Pflanze 250.000 Sorten existieren. Und auch nicht verwunderlich ist, dass Reispflanzen im Laufe der Jahrhunderte so gezüchtet wurden, dass sie besonders reiche Ernte bringen.

Reis auf dem Feld (Quelle: colourbox)

Diese Sorten haben jedoch einen entscheidenden Nachteil, so Dirk Hincha: "Sie sind sehr sensibel. Reis verlangt viel Wasser und möchte hohe Tages-, aber niedrige Nachttemperaturen. Auch Reispflanzen müssen sich durch den Klimawandel darauf einstellen, dass die Temperaturen global immer höher werden. Vor allem aber werden „die Temperaturen in der Nacht stärker steigen als am Tage." Das sei ein echtes Problem für viele Pflanzen, so Hincha.

Bauer pflanzt Reis (Quelle: colourbox)

Gemeinsam mit dem International Rice Research Institute auf den Philippinen suchen Dirk Hincha und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nach dem Superreis. Robust und ertragreich. Dazu analysieren sie die Gene der Pflanzen. Sie wollen herausfinden, welche Gene die Anpassungsfähigkeit steuern. Eine Sisyphusarbeit, denn "leider ist es bei komplexen Eigenschaften - wie zum Beispiel Hitzetoleranz - nicht nur ein Gen, sondern eine größere Anzahl von Genen – meistens weiß man gar nicht, wie viele", so Hincha.

Haben die Wissenschaftler die Gene einmal identifiziert, gibt es zwei Möglichkeiten: zum einen die klassische Züchtung, die jedoch 20 bis 30 Jahre dauert. Zum anderen gentechnische Veränderung. "Gentechnik kann da potenziell helfen", sagt Dirk Hincha. Aber sie setze eine Menge Forschungsarbeit voraus. Und noch sei es nicht so weit.

Ackerschmalwand (Quelle: rbb/Judith Rhode)

Überlebenskünstler Ackerschmalwand

Ein kleines Stück weiter ist Hinchas Arbeitsgruppe mit einer heimischen Pflanze: der Ackerschmalwand. Sie ist eine der ersten Pflanzen, deren Erbgut vollständig enziffert wurde. Auf den ersten Blick wirkt die Ackerschmalwand wie unscheinbares Unkraut. Aber sie verfügt quasi über Superkräfte. Vor allem eine davon ist erstaunlich: Die Pflanze kann sich erinnern. In Versuchen wurde sie Kälte ausgesetzt, dann wieder Wärme und dann wieder Kälte. Die Forscher haben beobachtet, dass sich die Pflanze beim zweiten Mal schnell auf die Temperaturänderung einstellte. "Pflanzen können keine Jacke anziehen", erklärt Hincha das Erinnerungsvermögen der Ackerschmalwand.

Eine Fähigkeit, die sich vielleicht eines Tages auch auf eine Kulturpflanze übertragen lässt: Die Ackerschmalwand ist eng mit dem heimischen Raps verwandt. Und so könnte Dr. Dirk Hinchas Grundlagenforschung in den nächsten Jahren immer wichtiger werden, da die Folgen des Klimawandels auf Pflanzen weltweit immer stärker spürbar sein werden. Schließlich hängt an diesen Pflanzen die Zukunft unserer Nahrungsversorgung.

Beitrag von Judith Rhode