Wissenschaftsjournalist

Ein neuer Schaugarten in Dietikon zeigt, wie sich Gärten ausschliesslich mit heimischen Pflanzen gestalten lassen. Warum das wichtig ist, erklärt Globi in einem Parcours. Wer beispielsweise einen Kirschlorbeer pflanzt, könnte gerade so gut einen Strauch aus Plastik setzen. Er ist für unsere Insektenwelt komplett wertlos, weil seine Blätter für Schmetterlingsraupen und Co. ungeniessbar sind. Auf dem Globi-Parcours machen die Kinder Experimente, kleine Forschungsprojekte und Spiele zum Thema invasive Pflanzenarten. 

Webseite des Schaugartens

Die Welt muss ihre Nahrungsmittelproduktion steigern. Forscher aus den USA haben hier nun einen Durchbruch errungen. Ihre Pflanzen produzieren auf einen Schlag 40 Prozent mehr Ertrag. 

Der Nahrungs- und Futtermittelbedarf der Welt steigt Jahr für Jahr. Die treibenden Kräfte dahinter sind das Bevölkerungswachstum und die erwachende Lust vieler Schwellenländer auf fleischhaltige Kost. Um die Nachfrage zu decken, müssen die Felder bis zur Mitte dieses Jahrhunderts den doppelten Ertrag abwerfen wie noch 2005. Für die herkömmliche Landwirtschaft ist dies jedoch ein illusorisches Ziel. Anlass zur Hoffnung gibt nun ein bahnbrechender Feldversuch eines Forscher-Teams aus den USA. Es konnte erstmals zeigen, dass Nutzpflanzen ihren Ertrag mit einem Kniff aus der Gentechnik markant steigern können.

Die Forscher setzten dort an, wo die herkömmliche Züchtung bislang versagte: bei der Photosynthese. Dank ihr können Pflanzen die Energie des Sonnenlichts dazu nutzen, um Kohlendioxid in Zucker umzuwandeln. Aus letzterem bilden sie anschliessend die für die Landwirtschaft so wichtigen Körner, Knollen und Stängel.

Die Forscher konnten die Effizienz der Photosynthese bei Tabakpflanzen derart steigern, dass diese im Feldversuch 40 Prozent mehr Ertrag abwarfen. Das ist ein Quantensprung, der aber nur durch die grüne Gentechnik möglich war. «Mit der konventionellen Züchtung hätten wir in diesem Bereich keine Chance gehabt», sagt Paul South, Molekularbiologe am Landwirtschaftsdepartement der USA. Er hat am Versuch massgeblich mitgearbeitet. 

Die traditionelle Züchtung durch Kreuzung zweier Elternpflanzen kann bei der Photosynthese nichts ausrichten, weil der Prozess aus rund zweihundert Schritten besteht, die an ebenso viele Gene gekoppelt sind. «Bei der herkömmlichen Zucht werden die Gene durch die Paarung zufällig gemischt. Der Züchter wählt danach die besten Nachkommen aus und verpaart diese erneut. Aber wenn so viele Gene involviert sind, kommt man mit diesem Verfahren nicht weit», sagt South. 

Trotzdem blieb die Photosynthese ein lohnenswertes Ziel, denn sie ist nicht nur sehr kompliziert, sondern zugleich auch einer der ineffizientesten biologischen Vorgänge überhaupt. Ihre grosse Achillesferse ist ein Enzym namens «Rubisco». Seine Aufgabe besteht darin, das Kohlendioxid aus der Luft einzufangen und den in ihm enthaltenen Kohlenstoff abzuspalten. Im Anschluss werden sechs dieser Kohlenstoffatome aneinandergehängt und es entsteht Zucker. Das ist eine Art biologisches Lego.

Im Kulturland sind die Bestände der Brutvögel um mehr als die Hälfte eingebrochen. Der Klimawandel und die Landwirtschaft zerstören ihre Nahrungsgrundlage.

Amsel, Drossel, Fink und Star sind uns Schweizern heilig. Das zeigt sich bei deren Erforschung. Alle zwanzig Jahre rückt ein Heer von Tausenden von freiwilligen Helfern aus und verteilt sich über das Land. Das etwas verrückt anmutende Ziel ist die Zählung der hiesigen Brutvögel. Die Mission dauert vier Jahre, die Auswertung der Daten zwei. Diesen Monat erscheinen nun die jüngsten Resultate in Form des neuen Schweizer Brutvogelatlasses. Das Werk ist über sechshundert Seiten dick und enthält die aktuellen Verbreitungskarten von Alpenschneehuhn bis Zwergschnäpper.

Schon zum vierten Mal hat die Wissenschaft zusammen mit der Öffentlichkeit diese Herkulesaufgabe auf sich genommen (siehe Box). Inzwischen decken die Daten über ein halbes Jahrhundert ab. Doch statt den guten Zustand unserer gefiederten Freunde zu zelebrieren, dokumentieren die Zahlen vor allem eines: deren schleichenden Niedergang. Die grosse Problemzone ist das Kulturland. Dort sind die Bestände über die Hälfte eingebrochen. 

Mitverantwortlich dafür ist zum einen die Klimaveränderung. Die steigenden Frühjahrstemperaturen bringen Zugvögel wie Trauerschnäpper, Dorngrasmücke oder Neuntöter aus dem Konzept. «Normalerweise schaffen sie es, im Frühjahr den Peak an Insektennahrung bei uns zu nutzen. Doch jetzt ist der Peak immer früher», erklärt Peter Knaus, Ornithologe an der Schweizerischen Vogelwarte in Sempach und Leiter der Volkszählung unserer Brutvögel.

Das heisst, sie treffen zu spät zum grossen Festessen ein und bringen in der Folge ihren Nachwuchs nicht satt. «Entweder gibt es dann weniger Junge oder gar keine», sagt Knaus. Dass sich die Zugvögel an die wärmeren Temperaturen anpassen und früher los fliegen, ist unwahrscheinlich, denn ihre Abreise in Afrika wird vom dortigen Sonnenstand ausgelöst und nicht vom Klima in der fernen Schweiz. «Sie können ihre Ankunft kaum vorverschieben, auch wenn es bei uns schon Insekten gibt», sagt Knaus.

Die zweite Ursache für den Sinkflug der Vögel ist die Landwirtschaft. Genau wie der Klimawandel raubt sie ihnen ihre Nahrungsgrundlage. Vierzig Prozent der Brutvögel ernähren sich fast ausschliesslich von Insekten. Für die Aufzucht der Jungen sind sogar zwei Drittel der Arten auf Insekten angewiesen. «Es ist die Protein-Super-Nahrung für den Aufbau ihres ganzen Körpers», sagt er. Bis ein Vogel flügge wird, frisst er nichts anderes.