Auf der Suche nach Reis zur Reduzierung der Methanemissionen

Viehzucht, Erdölindustrie und Mülldeponien sind allesamt Hauptproduzenten von Methan, einem starken Treibhausgas. Ein weiterer bedeutender, aber weniger bekannter Faktor ist eine der weltweit beliebtesten Nutzpflanzen: Reis. Reispflanzen transportieren Methan aus dem überschwemmten Reisfeld in die Atmosphäre. Ein neues Papier von Forschern der Alliance of Bioversity International und CIAT hat herausgefunden, dass es möglich ist, die Emissionen durch die Entwicklung neuer Reissorten zu senken.

Entsprechend der WeltbankDer Reisanbau ist für 10 % der weltweiten Methanemissionen verantwortlich und trägt auch zu den Lachgas- und Kohlendioxidemissionen bei. Dennoch sind die Treibhausgasemissionen von Reisanbaugebieten, insbesondere in Lateinamerika und der Karibik, ein weitgehend unerschlossenes Forschungsgebiet zur Reduzierung globaler Emissionen.

In einem neuen Artikel, der in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Die ganze ErdeForscher der Alliance of Bioversity International und des CIAT fanden heraus, dass der Übergang zu emissionsarmen Reisproduktionssystemen beschleunigt werden kann, indem Unterschiede in der Produktivität und Wurzelqualität genutzt werden, um eine Reissorte zu züchten, die die aktuellen Erträge beibehalten, aber die gesamten Treibhausgasemissionen senken kann.

Das Team untersuchte die genetischen Einflüsse auf Methanemissionen und betonte die Notwendigkeit, Hybride zu nutzen und weiterzuentwickeln, die Unterschiede in Wurzeln und anderer oberirdischer Pflanzenanatomie auf Methanemissionen ausnutzen.

María Fernanda Álvarez, Leiterin des Reisprogramms bei der Alliance of Bioversity International und CIAT und eine der Autoren des Papiers, erklärte, dass die von ihnen untersuchten Hybridsorten mit höherem Ertrag zwar höhere absolute Methanemissionen aufweisen als aktuelle Sorten, aber ähnliches Methan pro Korn produzieren Reis. Dies bedeutet, dass Landwirte durch den Einsatz von Reishybriden ihre Ernährungssicherheitsziele erreichen können, ohne die Methanemissionen pro Reiskorn im Vergleich zu ertragsschwächeren Sorten wesentlich zu erhöhen.

„Wir müssen anerkennen, dass es nicht einfach ist, die Methanemissionen zu reduzieren und produktive Reissysteme aufrechtzuerhalten, aber unsere Ergebnisse legen nahe, dass es Hoffnung gibt“, sagte Álvarez.

Reduzierung der Reisemissionen

Wenn der Boden überschwemmt wird, wie beim Reisanbau, entstehen sauerstoffarme (anaerobe) Bedingungen, in denen methanproduzierende Bakterien gedeihen.

Die Reispflanze nutzt Aerenchym, ein schwammiges, kaminartiges Pflanzengewebe, um den Sauerstoff in die Wurzeln eindringen zu lassen, und die methanproduzierenden Bakterien im Boden nutzen denselben Schlauch, um Methan in die Atmosphäre zu befördern.

Paul Abayomi S. Soremi, der Erstautor des Papiers und derzeit Dozent an der Federal University of Agriculture in Abeokuta, Nigeria, erklärte, dass unter Wasserbedingungen die Wurzeln von Pflanzen im Allgemeinen und Reis im Besonderen für die Aufnahme und den Ausstoß von Gasen verantwortlich sind. einschließlich Methan.

„Zu den Herausforderungen bei der Reduzierung der Methanemissionen durch die Expression von Aerenchym gehören die Nichtverfügbarkeit angemessener und aktueller Geräte zur Charakterisierung von Aerenchym, der enorme Bedarf an Verbrauchsmaterialien und unzureichende menschliche Kapazitäten“, sagte er. „Dies erfordert enorme finanzielle Investitionen.“

Soremi erklärte, dass dieser Aspekt des Methantransfers noch nicht vollständig untersucht sei.

„Es mangelt an geeigneten Informationen zur Optimierung des Aerenchyms zur Verringerung der Methanemission unter Unterwasserbedingungen“, sagte er.

Eine emissionsärmere Zukunft

Ngonidzashe Chirinda, Professorin für nachhaltige tropische Landwirtschaft an der Polytechnischen Universität Mohammed VI in Marokko, Mitautorin des Papiers und Expertin für die Treibhausgasauswirkungen der Landwirtschaft, sagte, dass weitere Forschungen zur Physiologie der Pflanzen erforderlich seien, um die nächste Generation zu entwickeln emissionsarmer Sorten.

Chirinda erklärt, dass es zwar keine „Allheilmittel“ gibt, wenn es um die Emissionen des Reisanbaus geht, die Hoffnung jedoch darin besteht, die Zustimmung der Gemeinschaft zu gewinnen und möglicherweise sogar die Emissionsreduzierungen in der Zukunft zu zertifizieren, damit die Landwirte für die Senkung der Emissionen bei gleichzeitiger Beibehaltung oder Erhöhung entschädigt werden ihre Ernte.

„Um zu wachsen, muss man den Landwirten Anreize bieten, die guten Praktiken umzusetzen, und wenn man einen Reis bekommt, der wenig Emissionen verursacht, aber einen hohen Ertrag erbringt, können sie beide Ziele erreichen“, sagte Chirinda. „Jeder gewinnt: der Bauer gewinnt, Die Umwelt gewinnt und die Zukunft gewinnt.“