Weltweite Herausforderungen bei der Nahrungsmittelversorgung über das Erdreich angehen
Wie können wir eine ständig wachsende Weltbevölkerung angesichts der Art und Weise, wie wir Lebensmittel produzieren, verarbeiten und verteilen, weiterhin mit gesunden Lebensmitteln versorgen? Unsere gegenwärtigen Lebensmittelsysteme sind nicht nachhaltig und haben Auswirkungen auf die Lebensmittelsicherheit, die Gesundheit, die Umwelt, die Wirtschaft sowie die soziale Gleichheit. Das EU-finanzierte Projekt CIRCLES sucht nach Lösungen für die zukünftigen Herausforderungen der Ernährung auf unserem Planeten, indem es das Potenzial von Mikroben im Nahrungsmittelsystem untersucht. Ein kürzlich erschienenes Interview mit dem finnischen CIRCLES-Projektpartner Natural Resources Institute (Luke) konzentriert sich auf die wichtige Rolle, die gesunde Böden für die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung spielen. Wir benötigen Erdreich, um den größten Teil unserer Nahrungsmittel zu produzieren, entweder direkt für den Anbau von Obst, Gemüse und Getreide oder indirekt für den Anbau von Futtermitteln für die Viehzucht, die wir für Fleisch und Milchprodukte verwenden. Intensive landwirtschaftliche Verfahren haben jedoch dazu geführt, dass ein Drittel der Böden weltweit geschädigt ist und einen Teil seiner Fähigkeit, das Pflanzenwachstum zu gewährleisten, verloren hat.
Warum Bakterien und Pilze so wichtig sind
Taina Pennanen, Forschungsprofessorin bei Luke, erläutert zunächst die Bedeutung der Mikrobiome – Gemeinschaften von Bakterien, Pilzen und Viren –, die den Boden bevölkern: „Bodenmikrobiome nehmen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts von Ökosystemen ein, indem sie Funktionen wie Zersetzung, Bildung von Bodenaggregaten, Stickstoffkreislauf, Pathogenkontrolle, Nährstoff- und Wasseraufnahme für Pflanzen in natürlichen Ökosystemen übernehmen. Darüber hinaus spielen sie eine wichtige Rolle bei der Kohlenstoffbindung.“ Laut Prof. Pennanen sind Mikroben wie Bakterien und Pilze besonders wichtig bei der Eindämmung des Kohlenstoffverlusts im Boden, indem sie den Kohlenstoff, den die Pflanzen aus der Luft aufnehmen, in eine stabilere Form im Boden überführen. „Dies trägt dazu bei, Erosion zu verhindern und Nährstoffe im Boden zu halten.“ Vor allem Pilze sind dafür entscheidend, da sie den Kohlenstoff im Boden stabilisieren und Erdklumpen, sogenannte Aggregate, bilden, die dazu beitragen, Wasser zu binden und den Boden vor dem Auswaschen zu bewahren. „Landwirtschaftlich genutzte Böden, wie die, auf denen Nutzpflanzen angebaut werden, sind ebenfalls wichtig für die weltweiten Bemühungen zur Verringerung der CO2-Emissionen“, so die Wissenschaftlerin weiter. „Wenn Feuchtgebiete in Ackerland umgewandelt werden, kann durch das Absinken des Grundwasserspiegels eine Menge CO2 in die Luft gelangen. Wird das Ackerland jedoch wieder in ein Feuchtgebiet umgewandelt, kann dies zu einer Verringerung der CO2-Emissionen beitragen. Deshalb ist die Art und Weise, wie wir den Boden bewirtschaften, so wichtig für die Umwelt.“ Eines der Ziele von CIRCLES ist es, den Einsatz von Mikroorganismen in verschiedenen Produktketten nachhaltiger zu gestalten. Zu diesem Zweck werden Daten aus den Nahrungsmittelketten des Projekts gesammelt, um die ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen auszuwerten und die Ergebnisse zwischen den Ketten zu vergleichen, die mikrobielle Anwendungen nutzen, und denen, die dies nicht tun. Bislang hat das Projektteam analysiert, wie der Einsatz verschiedener Substrate im Boden die Vielfalt und Menge der Bodenmikroben, insbesondere der Pilze, verbessern kann. Die jüngste Studie, die von CIRCLES (Controlling mIcRobiomes CircuLations for bEtter food Systems) unterstützt wurde, testete die Auswirkungen von Baumrinde und deren Vielzahl von Prozessmaterialien auf das Bodenmikrobiom. Obwohl noch weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind, deuten die Studien darauf hin, dass die Zusammensetzung der heimischen Mikroorganismen im Boden beeinflusst werden kann „und dass die Verwendung von Materialien aus Wäldern die Pilzgemeinschaften in landwirtschaftlichen Böden verbessern kann, was sich positiv auf die Pflanzengesundheit auswirken kann.“ Weitere Informationen: CIRCLES-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
CIRCLES, Boden, Erdreich, Mikrobiom, Lebensmittel, Nahrungskette, Kohlenstoff, Mikrobe, Bakterien, Pilze
