Pflanzen liefern fast jede Kalorie unserer Nahrung. Getreide wie Reis, Weizen und Mais machen Zivilisation möglich. Seit Jahrtausenden züchten Landwirte Getreide, Obst- und Gemüsesorten, um größere Ernten und Pflanzen zu erzielen, die besser in der Lage sind, unterschiedliche Klimazonen zu vertragen.
Aber der Klimawandel wird den Pflanzen, auf die wir angewiesen sind, enorme Störungen bringen. Eine heißere Welt. An einigen Stellen trockener. Wetter in anderen. Verstärkte Dürren. Mehr Feuer. Plötzlicher sintflutartiger Regen.
Wir werden Pflanzen brauchen, die noch widerstandsfähiger sind. Aber kann es getan werden?
Wir glauben es. Unser Team hat daran gearbeitet, fünf beliebte Früchte klimafest zu machen – Bananen, das am häufigsten gekaufte Produkt in Supermärkten, sowie Ananas, Maracuja, Granatäpfel und Paw Paw. Wir haben dies bereits mit Kichererbsen getan, um neue, widerstandsfähigere Sorten zu produzieren.
Was bedeutet der Klimawandel für den Gartenbau?
Australien, der trockenste bewohnte Kontinent, hat bereits eine Änderung der Wettermuster erlebt. Dürren sind schlimmer geworden, Hitzewellen und Brände haben zugenommen und heftige Regenfälle und Überschwemmungen sind häufiger geworden. In einigen Gebieten gibt es weniger Winterniederschläge und die Meerestemperatur steigt.
Der Obst- und Gemüseanbau ist einer der wichtigsten landwirtschaftlichen Sektoren Australiens mit einem jährlichen Produktionswert (ohne Weintrauben) übersteigen 11 Milliarden AUD in den Jahren 2021–2022.
Aber das könnte sich ändern. Das verzerrte Klima und die erhöhte Instabilität erschweren den Obstbauern die Planung.
Die australische Obstindustrie hat bereits große Verluste an jungen Obstbäumen oder Jahreszeiten erlebt, in denen Früchte angebaut wurden entwickelt sich schlecht.
Wenn die Winter wärmer werden, könnten wir niedrigere Apfel-, Birnen-, Kirsch- und Nusserträge sehen. Das liegt daran, dass diese Bäume normalerweise in kalten Perioden ruhen. Wenn das Wetter nicht kalt genug ist, wachsen und entwickeln sie sich nicht normal.
Was können wir tun?
Obstbauern müssen ein langes Spiel spielen. Es dauert Jahre, bis Apfelbaumsetzlinge, die heute gepflanzt werden, beginnen, verkaufsfähige Früchte zu tragen.
Diese lange Zeit bis zur Auszahlung kann es schwierig machen, schnell auf Klimaherausforderungen zu reagieren.
Aber es gibt neue Methoden, die wir ausprobieren. Moderne Tools wie die Sequenzierung des gesamten Genoms und das Allel-Mining ermöglichen es uns, besser herauszufinden, wie lebenswichtige Merkmale im Genom eines Baums kodiert sind. Dies wiederum kann uns dabei helfen, auf Eigenschaften wie Trockenheit und Hitzetoleranz abzuzielen, die in Zukunft wertvoll sein werden. Mit diesem Wissen können wir diese Gene manipulieren, um eine stärkere Wirkung zu erzielen, oder sie mit modernen Züchtungstechniken auf andere Pflanzen übertragen.
Wir haben diese Techniken bereits verwendet, um Gene in Kichererbsen zu finden, die für eine bessere Dürreresistenz kodieren. Pflanzen mit diesen Genen können Temperaturen von bis zu 38℃ überleben und obendrein bessere Erträge produzieren. Nachdem wir diese Gene isoliert hatten, Züchter in Indien und afrikanischen Ländern dieses Wissen genutzt neue, trockenheitstolerantere Sorten zu züchten.
Sie denken vielleicht, dass es bei Trockenheitstoleranz darum geht, Wasser besser zurückzuhalten. Nicht unbedingt. Bei diesen neuen und verbesserten Sorten sehen wir tiefere Wurzeln, kräftigeres Wachstum und besseres Blattwachstum. Diese Vitalität sichert ihre Erträge unter Trockenstress.
Jetzt verwenden wir diese Techniken, um die Genome beliebter tropischer Früchte wie Bananen und Ananas abzubauen. Wir wollen dasselbe wie bei Kichererbsen tun: klimaresistente Sorten schaffen.
Was bei Kichererbsen funktioniert hat, funktioniert möglicherweise nicht bei Papaya und anderen Obstarten. Was wir wollen, ist, Eigenschaften zu finden, die die Überlebensraten unter extremen Bedingungen erhöhen.
Was würde diese Obstbäume und Pflanzen widerstandsfähig gegen den Klimawandel machen? Eine hohe Stresstoleranz ist entscheidend. Wenn Sie ein Gärtner sind, wissen Sie, dass einige Pflanzen eine Menge Strapazen einstecken können – während andere wählerisch sind und leicht sterben können. Gene zu finden, die die Robustheit fördern, wird helfen.
Aber es gibt noch andere Gene, nach denen wir suchen – diejenigen, die für verbesserte Erträge und eine bessere Fruchtqualität kodieren.
Wir arbeiten auch an der genauen Vorhersage von Klimaresilienzeigenschaften gegenüber den vorhergesagten Klimaveränderungen in unseren Obstanbaugebieten. Wir können die Nützlichkeit dieser Merkmale für bestimmte Regionen abbilden, indem wir Korrelationen zwischen verschiedenen Genen und Messungen von Pflanzenmerkmalen statistisch testen.
Sobald wir besser in der Lage sind, die Ernteleistung zuverlässig vorherzusagen, werden wir die lange Zeit vermeiden, die erforderlich ist, um wiederholt neue Sorten unter Feldbedingungen anzubauen und zu testen und auf die intensiven Bedingungen zu warten, die erforderlich sind, um zu testen, wie sie reagieren.
Das Klima ändert sich schnell. Genauso schnell müssen wir unsere Nahrungsquellen anpassen.
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