Stabile Erträge trotz Klimawandel? – möglich dank hilfreicher Bodenbakterien

9. August 2023, von Ute Kreis

Foto: Roemj9999, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Hülsenfrüchte sind eine wichtige Nahrungs- und Proteinquelle – auch unter schwierigen Klimabedingungen.

Knöllchenbakterien an den Wurzeln von Hülsenfrüchten, also etwa Bohnen, Erbsen und Linsen, machen Stickstoff aus der Luft als zusätzliche Nährstoffquelle verfügbar. Dabei sind manche Bakterienarten effizienter als andere und können helfen, auch unter schwierigen Bedingungen gute Ernten zu liefern. Kann dies auch eine Strategie zur Anpassung an den Klimawandel sein? Gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Bremen und Windhoek haben CLICCS Forscher:innen in Namibia Feldversuche durchgeführt und die Ergebnisse mit Hilfe von Modellen in die Zukunft gerechnet.

Die robuste Augenbohne, auch Kuh-Bohne genannt, ist eine wichtige Nahrungsquelle und Futtermittelpflanze in weiten Teilen Afrikas südlich der Sahara. Selbst bei Wassermangel und hohen Temperaturen gedeiht sie gut – und ist besonders für kleinere landwirtschaftliche Betriebe wichtig. Dies könnte auch eine Perspektive für die Zukunft sein, wenn Trockenheit und hohe Temperaturen durch den Klimawandel zunehmen: „Entscheidend ist, dass sich die Fähigkeit Luftstickstoff zu fixieren durch Zugabe von effizienteren Bakterienkulturen in die Saat noch weiter verbessern lässt“, berichtet Nachhaltigkeits- und Klimaforscherin Dr. Livia Rasche. Ein einfaches und vergleichsweise kostengünstiges Verfahren. Bisher habe es aber an Daten gefehlt, ob und unter welchen Bedingungen dies auch künftig sinnvoll sei.

Tatsächlich verdoppelt sich laut Studie aktuell der Ertrag, wenn die Kuhbohnen mit den effizienteren Bakterien zusammen ausgebracht werden. Das zeigen Feldexperimente vor Ort, die den Forschenden als Ausgangsdaten für ihre Rechenmodelle dienten. In sehr trockenen Jahren beträgt der zusätzliche Ertrag allerdings nur noch rund 20 Prozent. Klimamodellen zufolge werden diese besonders heißen und trockenen Jahre ab 2080 deutlich zunehmen – der Mehrwert würde also von den Folgen des Klimawandels quasi aufgezehrt. In der näheren Zukunft jedoch (2030-2050) könnte Saatgut, das mit einem effizienten Bakterienstamm behandelt ist, helfen, die Erträge zu steigern und auch bei widrigen klimatischen Bedingungen zunächst stabil zu halten.

„Diese Studie ist nicht nur wissenschaftlich interessant, sondern auch geeignet, wichtige Überzeugungsarbeit zu leisten“, erläutert Rasche. Dazu trage auch die vergleichsweise gute und vielfältige Datenbasis bei: „In unseren Modellrechnungen haben wir auch Vor-Ort-Wetterdaten berücksichtigt und mit Bodenmessungen kombiniert, wie etwa Feuchte und Menge des im Boden gespeicherten Kohlenstoffs, ein wichtiger Anhaltspunkt für die generelle Bodenqualität und Fruchtbarkeit."

Akzeptanz ist offenbar da. Eine begleitende Befragung entsprechender Interessensgruppen ergab: Wenn es die Erträge nachweislich erhöht und bei nur geringen Mehrkosten, würden fast alle das neue Verfahren anwenden. „Für Sojabohnen sind Bakterien als Zusätze zum Saatgut bereits standardmäßig auf dem Markt“, weiß Rasche. Auch Regierungs- und Förderprogramme könnten helfen, das Verfahren zu etablieren und die Ernährungssicherheit zu erhöhen.

Dr. Livia Rasche ist Diplom-Geoökologin an der Uni Hohenheim. Bis Mai 2023 arbeitete sie an der Universität Hamburg und ist bis heute assoziiertes Mitglied des Exzellenzclusters für Klimaforschung CLICCS. An der Studie beteiligt waren neben den Universitäten Bremen und Windhoek auch die Hamburger Bodenkundler von CLICCS. Gefördert wurde das Projekt im Rahmen des BMBF Projektes TOPSOIL sowie vom DAAD.