Zukunft simu­lie­ren

Der For­scher Andrew Lea­key simu­liert die atmo­sphä­ri­schen Bedin­gun­gen der nächs­ten Hälf­te des Jahr­hun­derts. Die gewon­ne­nen Daten sol­len hel­fen, die Fol­gen des Kli­ma­wan­dels abzu­mil­dern.

Soja­pflan­zen in die Zukunft schi­cken, um ihre Reak­ti­on auf den Kli­ma­wan­del zu stu­die­ren: Das ist die Grund­idee von Andrew Lea­keys Expe­ri­ment. „Wenn man sich die Fach­li­te­ra­tur der letz­ten 30 Jah­re anschaut, ist das Fazit fast immer: Der CO2-Anstieg wird die Soja-Erträ­ge ver­bes­sern.“ Ob dies in der Pra­xis stimmt, über­prüft der ame­ri­ka­ni­sche For­scher in einer soge­nann­ten FACE-Anla­ge. „FACE“ steht für Free Air CO2 Enrich­ment (Koh­len­di­oxid­an­rei­che­rung im Frei­land). Bei der Metho­de wird Gas aus Düsen abge­ge­ben, die auf Wind­ge­schwin­dig­keit und -rich­tung reagie­ren. Dies ermög­licht es schon heu­te, atmo­sphä­ri­sche Bedin­gun­gen wie im Jahr 2050 auf Frei­flä­chen zu simu­lie­ren.

Andrew Lea­key forscht an der Uni­ver­si­ty of Illi­nois in USA.

In den ers­ten vier, regen­rei­chen Jah­ren des Expe­ri­ments kur­bel­te das CO2 die Pro­duk­ti­on tat­säch­lich an. Im tro­cke­nen Fol­ge­jahr wur­de der Dün­gungs­ef­fekt jedoch zum zwei­schnei­di­gen Schwert. „Mehr Koh­len­di­oxid in frü­hen Wachs­tums­sta­di­en, wenn Was­ser ver­füg­bar ist, heißt mehr Foto­syn­the­se. Wenn es spä­ter tro­cke­ner wird, brau­chen die Pflan­zen aber wegen der grö­ße­ren Blatt­flä­che mehr Was­ser.“ Dies führ­te wie­der­um zu Ertrags­ein­bu­ßen.

Die Befun­de deu­ten an, dass die Erträ­ge im ame­ri­ka­ni­schen mitt­le­ren Wes­ten schon früh zurück­ge­hen könn­ten. Ende 2018 fass­te eine Stu­die die Ergeb­nis­se der welt­weit 32 FACE-Anla­gen zusam­men. Wäh­rend die Erträ­ge umso mage­rer wer­den, je näher man am Äqua­tor ist, könn­ten in nörd­li­chen Brei­ten Soja, Mais oder Wei­zen vom CO2-Anstieg pro­fi­tie­ren. So kann bei­spiels­wei­se Groß­bri­tan­ni­en gebiets­wei­se mit Ertrags­stei­ge­run­gen rech­nen.

Wenn man sich die Fach­li­te­ra­tur der letz­ten 30 Jah­re anschaut, ist das Fazit fast immer: Der CO2-Anstieg wird die Soja-Erträ­ge ver­bes­sern.

Andrew Lea­key

In den vom Kli­ma­wan­del benach­tei­lig­ten Regio­nen las­sen sich die nega­ti­ven Effek­te mög­li­cher­wei­se abmil­dern. „Posi­tiv ist, dass wir jetzt die Reak­ti­ons­me­cha­nis­men des Sojas ken­nen“, sagt Andrew Lea­key. Das Expe­ri­ment wird fort­ge­führt, denn es wer­den drin­gend wei­te­re Daten benö­tigt. Züch­ter und Agro­no­men müs­sen sol­che Mecha­nis­men bes­ser ver­ste­hen, um Sor­ten bzw. Prak­ti­ken zu ent­wi­ckeln, die dem erwar­te­ten Ertrags­rück­gang ent­ge­gen­wir­ken. Für die ame­ri­ka­ni­schen Soja-Bau­ern steht sehr viel auf dem Spiel, betont Lea­key: „Hier im mitt­le­ren Wes­ten wächst ein Drit­tel der welt­wei­ten Soja­pro­duk­ti­on.“