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.“