5. Februar 2021


Wie sieht „das Brot der Zukunft“ aus?

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Bioökonomie ist eine Team-Leistung: Damit die Wende hin zu einer nachhaltigen und zukunftsfähigen Wirtschaftsweise gelingen kann, greifen Forschungsansätze aus den unterschiedlichsten Disziplinen ineinander. Am Beispiel „Brot“ lässt sich nachverfolgen wie das an der Universität Hohenheim in Stuttgart ganz konkret aussieht: Von der Züchtung neuer Getreidesorten, die dem Klimawandel trotzen, über den ökologischen Fußabdruck von Bäckereien und ernährungsphysiologischen Aspekten bis hin zur Verwertung von Altbackwaren für die Herstellung von Bio-Plastik – ein 360°-Blick zum „Brot der Zukunft“ anlässlich des Wissenschaftsjahres 2020|21 Bioökonomie.


Klimawandel: Herausforderung für die Züchtung

Aus welchem Mehl unser Brot in ein paar Jahrzehnten gebacken wird, kann derzeit niemand sicher sagen. 
Im Fokus der Züchtung stehen leistungsstarke Sorten mit großem Ertrag und ausreichend Proteingehalt, denn dieser sorgt dafür, dass der Brotteig locker und geschmeidig ist – und sich gut verarbeiten lässt. Diese Kriterien sind auch in Zukunft wichtig. Doch: Klimawandel sowie Umweltprobleme aufgrund von Überdüngung stellen eine immer größere Herausforderung dar. 
Aufhorchen ließ etwa ein Forschungsprojekt, das in zwei Phasen bis 2018 im Rahmen der Forschergruppe 1695 „Regionaler Klimawandel“ an der Universität Hohenheim durchgeführt wurde. Unter anderem bauten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dabei Weizen in Klimakammern an, die Temperaturen und CO2-Gehalte des Jahres 2050 simulieren. 
Zwar hat CO2 prinzipiell einen förderlichen Einfluss auf das Wachstum von Pflanzen, da das Treibhausgas wie ein Dünger wirkt. Allerdings geht dies auf Kosten der Qualität: Die Modellpflanzen wiesen einen deutlich geringeren Proteingehalt auf. Ebenfalls nahm der Gehalt an Nährstoffen ab, wie z.B. Calcium, Eisen, Magnesium und Zink. Auch die Konzentrationen der Aminosäuren war um bis zu 11 Prozent verringert. [Weiter geht’s in der Pressemitteilung!]

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Flechte und Moose als Luft-Qualitätsmerkmal?

Neben technischen Messanlagen, können auch sogenannte Bioindikatoren zur Feststellung der Luftgüte einer Region genutzt werden. Flechten und Moose sind aufgrund ihrer physiologischen Eigenschaften besonders für solch ein Biomonitoring geeignet. Zudem ermöglichen sie eine flächendeckende Bewertung der Luftsituation – im Gegensatz zu den punktuellen Messungen der nur sehr wenigen technischen Anlagen im Bonner Stadtgebiet. Die Bachelor-Arbeiten von zwei Biologinnen der Universität Bonn zeigen, dass sich die Luftqualität in Bonn in den vergangenen 20 Jahren verbessert hat. 

“Da die verschiedenen Flechten- beziehungsweise Moosarten unterschiedlich stark auf Schadstoffbelastungen reagieren, können durch ihre Bestandsaufnahme Rückschlüsse auf die vorherrschende Luftqualität gemacht werden”, sagt Prof. Dr. Dietmar Quandt vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen der Universität Bonn. Sein Team hat in einem Projekt die Diversität dieser Organismen im Stadtgebiet von Bonn analysiert. Die Wissenschaftler konnten aus den Daten auf eine Verbesserung der Luftqualität in den letzten zwanzig Jahren schließen.

Zwei Studentinnen unter Betreuung von Dr. Julia Bechteler und Dr. Jens Mutke haben im Zuge ihrer Bachelorarbeiten die Luftqualität des Stadtgebiets von Bonn durch eine Kartierung von epiphytischen (baumbesiedelnden) Flechten und Moosen analysiert. Dabei dienten Daten einer 1998 in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Frahm (Nees-Institut) durchgeführten Diplomarbeit als Grundlage für einen Vergleich der heute zu sehenden Flechten- und Moosdiversität und damit auch der Bewertung der Luftgüte in Bonn. Beide Studien waren nach einer einheitlichen Methode entsprechend einer Richtlinie des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) durchgeführt worden. […]

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Mehr Macht den Bodelebewesen?

Ein Viertel aller bekannten Arten lebt im Boden. Das Leben über der Erde hängt ab vom Boden und seinen unzähligen Bewohnern. Doch globale Strategien zum Schutz der Biodiversität schenken diesem Lebensraum bisher wenig Beachtung. Ein internationales Team von Forscherinnen und Forschern unter der Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), der Universität Leipzig (UL) und der Colorado State University ruft in der Fachzeitschrift Science dazu auf, die Böden in den Neuverhandlungen internationaler Biodiversitätsstrategien stärker zu berücksichtigen.

Würde man die Menschen befragen, welche Tiergruppe die häufigste auf der Erde ist, es würde wohl kaum jemand auf die richtige Antwort kommen. Nicht Ameisen, nicht Fische, auch nicht Menschen – nein es sind die Nematoden, auch Fadenwürmer genannt. Vier von fünf Tieren auf der Erde gehören dieser Gruppe an. Dass sie kaum einer kennt, liegt daran, dass sie unsichtbar unter der Erde leben. Still und leise leisten sie der Welt über ihnen tagtäglich wichtige Dienste – gemeinsam mit Tausenden anderen Bodenlebewesen. […]

Das vorgeschlagene Monitoring- und Indikatoren-System ermöglicht es den Forschenden zufolge, den weltweiten Zustand der Böden und ihrer Funktionsfähigkeit effizient zu erfassen und langfristig zu verfolgen. Sie betonen zudem, dass es auch als wichtiges Frühwarnsystem dienen kann: Mit seiner Hilfe ließe sich frühzeitig erkennen, ob mit den laufenden Maßnahmen die gesteckten Naturschutzziele erreicht werden können.

Mehr Informationen:


Noch mehr Lust auf aktuelle Forschung? Schaut mal beim Bundesinstitut für Risikoforschung vorbei!


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