Ein oft übersehener Aspekt von Natur- und von Menschen verursachten Katastrophen ist ihr Potenzial, die Pflanzengesundheit und damit die Nahrungsmittelsicherheit auf nationaler und internationaler Ebene zu beeinträchtigen. Die meisten Katastrophen haben indirekte Auswirkungen auf die Pflanzengesundheit durch Faktoren wie Unterbrechungen der Lieferketten und beschädigte Infrastruktur, aber es besteht auch das Potenzial für direkte Auswirkungen von Katastrophen, wie die Verbreitung von Krankheitserregern oder Vektoren durch Überschwemmungen, Wirbelstürme und Migration.
Diese Ereignisse treten selten isoliert auf, sondern oft gleichzeitig. Beispiele für das Zusammentreffen von Katastrophen haben wir in der jüngeren Geschichte erlebt, etwa bei den Marktstörungen zu Beginn der COVID-19-Pandemie, den heftigen Waldbränden, Hurrikanen und Tornados, die in den Jahren seit 2020 verheerende Schäden angerichtet haben, dem Krieg zwischen der Ukraine und Russland, der die globale Weizenversorgung unterbrach, und so weiter.
Die Auswirkungen von Naturkatastrophen auf die Pflanzengesundheit werden beispielsweise nach Ereignissen deutlich, als der Sojarost-Erreger Phakopsora pachyrhizi kurz nach dem Hurrikan Ivan im Jahr 2004 erstmals in den USA in Louisiana entdeckt wurde. Hurrikan Ivan zog von der südlichen Karibik in der Nähe von Kolumbien nach Norden und hat vermutlich Sporen in die USA gebracht.
Auch Insekten können bei starkem Wind weite Strecken zurücklegen. Das Bean-Goldgelb-Mosaikvirus wurde wahrscheinlich 1992 durch den Hurrikan Andrew nach Florida eingeschleppt, der virulente Weiße Fliegen von den karibischen Inseln mitbrachte. Das Bean-Goldgelb-Mosaikvirus führte im folgenden Jahr zu einer Verringerung oder zum Zusammenbruch der Bohnenproduktion und etablierte sich in Florida. Auch Waldbrände stellen ein erhebliches Risiko für die Verbreitung von Pflanzenpathogenen dar.
Brände können Waldökosysteme schädigen und Lücken hinterlassen, die zu Lebensräumen werden, die für die Besiedlung durch invasive Schädlinge und Krankheitserreger offen stehen. So verwüsteten beispielsweise Waldbrände in Kalifornien die Küstenbergkette, und Neuanpflanzungen zur Wiederherstellung dieser Gebiete wurden unwissentlich mit Phytophthora tentaculata kontaminiert, einem unter Quarantäne gestellten Krankheitserreger, der Wurzel- und Kronenfäule verursachen kann. Dies hat zu weiteren Komplikationen geführt, da die Forstverwalter nun sowohl eingeschleppte Krankheiten als auch zukünftige Waldbrände bekämpfen müssen.
Von Menschen verursachte Katastrophen wie bewaffnete Konflikte können zudem Bedingungen schaffen, die die Verbreitung von Pflanzenpathogenen begünstigen, was verheerende Folgen für die Ernteerträge und die Nahrungsmittelsicherheit hat und in den betroffenen Regionen zu allgemeiner Instabilität führt. Unruhen können die Landwirte dazu zwingen, auf minderwertiges Saatgut mit einem höheren Krankheitsrisiko zurückzugreifen, was zu niedrigen Erträgen führt.
Der aktuelle Krieg in der Ukraine ist ein Beispiel dafür, wie anfällig alle Länder für bewaffnete Konflikte sind, die nicht nur zu Ernteausfällen und der Verbreitung von Krankheiten führen, sondern auch den globalen Warenaustausch stören. Die Invasion der Ukraine unterbrach die globale Weizenversorgung und führte zu einem Anstieg der globalen Düngemittelpreise um 50 %. Grund dafür ist die bedeutende Rolle Russlands als Lieferant, das 13 % der weltweiten Düngemittelproduktion ausmacht. Im 21. Jahrhundert haben Armut, politische Unruhen und ineffiziente Regulierung die Entwicklung schwerer Pflanzenkrankheitsepidemien erheblich beeinflusst.
Angesichts der zunehmenden Häufigkeit und Schwere dieser Katastrophen veröffentlichte ein interdisziplinäres Team von Forschern und humanitären Experten aus den Vereinigten Staaten, Benin, Ecuador, Kenia, den Niederlanden, Peru, Tansania und Thailand unter der Leitung von Berea Etherton vom Garrett Lab der University of Florida in Gainesville „Katastrophen-Pflanzenpathologie: Intelligente Lösungen für Bedrohungen der globalen Pflanzengesundheit durch Naturkatastrophen und vom Menschen verursachte Katastrophen“ in der Zeitschrift Phytopathologie.
Der im Artikel hervorgehobene Rahmen bietet eine multidisziplinäre Perspektive auf aktuelle Bedrohungen und Lösungen für die Pflanzengesundheit und die Lebensmittelsicherheit und berücksichtigt dabei das Risiko von Umweltfaktoren wie dem Klimawandel, aber auch Faktoren wie politische Instabilität und Krieg. Das internationale Team nutzte die Eine Gesundheit Rahmen, der die Zusammenhänge zwischen der Gesundheit von Mensch, Tier, Pflanze und Umwelt behandelt.
Die Katastrophen-Pflanzenpathologie bietet einen Rahmen, der sich auf die Auswirkungen von Katastrophen auf die Pflanzengesundheit, Pflanzenpathogene und landwirtschaftliche Systeme konzentriert, um maßgeschneiderte Lösungen und fundierte Entscheidungen zu ermöglichen. Dieser Rahmen fördert die interdisziplinäre Zusammenarbeit und ist daher von gemeinsamem Interesse für Gemeinschaften von Pflanzenpathologen, humanitären Gruppen, Ökonomen, Informatikern, Meteorologen und Strategen für nachhaltige Entwicklung.
Die Pflanzenpathologie bei Katastrophen bietet Lösungen durch „intelligente Landwirtschaft“. Die Nutzung der robusten Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz (KI) kann Frühwarninformationssysteme, Risikobewertung, Ernteüberwachung, Lieferkettenoptimierung, Entscheidungsunterstützung, Echtzeitüberwachung und Resilienzstrategien bieten. Landwirte und Landwirtschaftsbehörden können diese Tools nutzen, um fundierte Entscheidungen zu treffen und Wiederaufbaubemühungen zu erleichtern und so die Auswirkungen von Katastrophen auf landwirtschaftliche Systeme zu minimieren.
Durch die Integration von Satellitenbildern, Wetterdaten, Krankheitsmeldungen, Frühwarnsystemen und anderen relevanten Informationen können diese Modelle Muster erkennen und die Ausbreitungsrichtung der Krankheitserreger vorhersagen. Landwirte und Landwirtschaftsbehörden können diese Modelle nutzen, um in Gebieten mit hohem Infektionsrisiko vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, die Ausbreitung der Krankheit wirksam einzudämmen und die Genesung zu beschleunigen.
Die Wechselwirkungen zwischen Naturkatastrophen und von Menschen verursachten Katastrophen, Pflanzenkrankheiten und globaler Nahrungsmittelsicherheit sind kritische Themen, die die Expertise und das Wissen von Wissenschaftlern erfordern, die in der Katastrophenpflanzenpathologie arbeiten. Die Katastrophenpflanzenpathologie empfiehlt Maßnahmen zur Verbesserung der Nahrungsmittelsicherheit vor und nach Katastrophen, darunter:
Durch prädiktive Analysen, Frühwarnsysteme und Echtzeitüberwachung der Ernte können humanitäre Hilfe und staatliche Interventionen dazu beitragen, die Qualität und Sicherheit der landwirtschaftlichen Produktion für die Landwirte zu gewährleisten. Die Experten hinter der Katastrophen-Pflanzenpathologie hoffen, dass dieser Rahmen die Zusammenarbeit auf internationaler Ebene anregt.
Leitender Autor Etherton sagte: „Unser Team aus internationalen Forschern und humanitären Experten hat das aktuelle Wissen über die Auswirkungen von Katastrophen sowie über Planungs- und Reaktionsstrategien zusammengefasst. Wir haben diese neue Perspektive, die Katastrophen-Pflanzenpathologie, entwickelt, damit andere, die sich für den Schutz der Pflanzengesundheit und der Nahrungsmittelsicherheit einsetzen, darauf aufbauen können.“
Diese komplexen Zusammenhänge erfordern eine globale Zusammenarbeit. Angesichts des Klimawandels und der geopolitischen Komplexität ist eine kollektive und proaktive Reaktion erforderlich, um die Pflanzengesundheit zu schützen.
Mehr Informationen:
Berea A. Etherton et al, Disaster Plant Pathology: Intelligente Lösungen für Bedrohungen der globalen Pflanzengesundheit durch Naturkatastrophen und vom Menschen verursachte Katastrophen, Phytopathologie (2024). DOI: 10.1094/PHYTO-03-24-0079-FI
Zur Verfügung gestellt von der American Phytopathological Society