Baku, den 17. Juni (AZERTAG). Mehr Kohlendioxid in der Luft lässt Pflanzen besser wachsen. Beim Getreide sinkt jedoch der Anteil wichtiger Spurenelemente. Auch der Proteingehalt sinkt - und die Erntezeiten könnten sich verschieben.

In einem niedersächsischen Weizenfeld ragen schwarze, fast mannshohe Stäbe aus dem sattgrünen Pflanzenmeer heraus. Sie bilden einen Kreis mit 20 Meter Durchmesser. Was man auf den ersten Blick nicht sehen kann. Sie sind am Ackerboden miteinander verbunden. Was als Werk von Esoterikern gedeutet werden könnte, ist ein wissenschaftliches Experiment des Braunschweiger Thünen-Instituts für Biodiversität.

Die Stäbe geben über kleine Düsen das Treibhausgas Kohlendioxid in die Luft ab. Auf diese Weise wollen die Forscher herausfinden, wie sich die zunehmende Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre auf das Wachstum und die Qualität der Pflanzen auswirkt.

Das auf diesem Versuchsacker wachsende Getreide, erklärt der Pflanzenphysiologe Remy Manderscheid, sei einer höheren Konzentration an Kohlendioxid ausgesetzt.

Die Steuerung der Kohlendioxid-Anlage ist so eingestellt. dass die Konzentration des Kohlendioxids an 19 von 20 Tagen bei 600 ppm (parts per million) liegt. Das ist 50 Prozent mehr Kohlendioxid als bei normalen Feldern. In der Luft über dem Versuchsfeld gibt es also schon heute eine Kohlendioxid-Konzentration, wie sie von Klimaforschern für das Ende des 21. Jahrhunderts erwartet wird.

Das Experiment läuft bereits seit 1999. „Wir bauen seitdem die für Norddeutschland typische Fruchtfolge an. Im ersten Jahr Wintergerste, im folgenden Jahr Zuckerrüben und in der dritten Saison Winterweizen“, sagt Manderscheid.

Weizen enthält weniger Eiweiße - Die Erkenntnisse der Wissenschaftler verheißen für Bäcker und Brotesser nichts Gutes. Der Weizen aus dem Versuchsfeld und damit auch das daraus gemahlene Mehl enthält fünf bis zehn Prozent weniger Proteine. Obendrein ändert sich auch die Zusammensetzung aus verschiedenen Eiweißen. Und ausgerechnet die für das Backen wichtigen Proteine werden deutlich weniger.

Diese Proteine sind für die Klebeeigenschaft des Teigs verantwortlich. Das Brot der Zukunft wird also bröseliger sein, es sei denn, man kompensiert die fehlenden Proteine durch Eiweiße aus anderen Quellen. Dies wiederum hat unmittelbar Auswirkungen auf den Geschmack des Brotes. Denn die Proteine sind wichtige Geschmacksträger.

Experimente im Backlabor belegen das düstere Szenario. Wenn man dem Mehl einen Teil der Proteine entzieht, dann wird nicht nur die Backqualität schlechter, sondern auch der Geschmack. Auf der Grundlage der Messergebnisse sagt Remy Manderscheid, dass die Backqualität um ganze 20 Prozent schlechter wird, auch wenn der Proteingehalt des Mehls lediglich um zehn Prozent sinkt.

Einfluss auf andere Inhaltsstoffe - Doch es kommt noch schlimmer. Amerikanische Wissenschaftler berichten in der renommierten britischen Fachzeitschrift „Nature“, dass eine höhere Kohlendioxid-Konzentration in der Luft die Menge an Spurenelementen in den Pflanzen verringert. Das hat zwar keinen Einfluss auf die Backqualität, doch fehlen der Backware physiologisch wertvolle Inhaltsstoffe.

Das Wissenschaftlerteam um Samuel Myers von der Harvard-Universität sagt voraus, dass bis zum Jahr 2050 Weizen rund zehn Prozent weniger Zink und gut fünf Prozent weniger Eisen enthalten wird. Und auch sie bestätigen überdies den Rückgang der Proteine.

Pflanzen benötigen bekanntlich Sonnenlicht, Wasser, Nährstoffe und Kohlendioxid. Dieses Gas holen sich die Gewächse aus der Luft. Dass eine steigende Kohlendioxid-Konzentrationen das Wachstum von Pflanzen beschleunigt galt bislang als ausgemacht. Sollten also durch das weltweit bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas in die Atmosphäre freigesetzte Kohlendioxid nicht zumindest die Erträge in der Landwirtschaft steigen, wenn es denn schon bei der Qualität zu Abstrichen kommen wird?

Die Realität auf dem Feld sieht anders aus als die im Labor - Ja, zusätzliches Kohlendioxid lässt Pflanzen grundsätzlich schneller wachsen. Darin sind sich alle Wissenschaftler einig. Doch das Wachstum wird nicht so stark beschleunigt, wie man es nach ersten Experimenten in Klimakammern erwartet hatte. Denn auf dem freien Feld sieht die Realität eben doch anders aus.

„In der Klimakammer fehlt einfach die Witterung, an die Züchter viele unserer Nutzpflanzen optimal angepasst haben“, erläutert Manderscheid. Wenn das Frühjahr trocken und warm oder vielleicht auch nass und kühl ist, wenn der Sommer verregnet ist oder aber heiße Dürreperioden die Ernte beeinflussen, lassen sich diese besonderen Verhältnisse in einer Klimakammer kaum nachstellen.

Die jeweilige Witterung aber spielt eine große Rolle. So beeinflusst das Wetter in den drei oder vier Wochen, bevor die Wintergerste Mitte Mai oder der Weizen Anfang Juni blüht, den späteren Ertrag enorm. „In dieser Zeit legen die Pflanzen bereits fest, wie viele Körner sie wachsen lassen, und damit auch, wie gut oder schlecht die Ernte ausfallen kann“, fasst Manderscheid zusammen.

Geschütztes Wachstum im Labor - Oft bringt in Mitteleuropa der Wonnemonat Mai bereits eine erste Wärmewelle, während Anfang Juni oft genug die Schafskälte folgt. Das macht nicht nur den Lämmern zu schaffen, sondern bremst auch das Pflanzenwachstum. An diese häufig ablaufenden Wetterszenarien sind jedoch die Getreidesorten angepasst. In der Einheitswitterung der Klimakammern fehlen diese Einflüsse und das Getreide kann weder seine Stärken ausspielen noch leidet es unter Witterungskapriolen.

Deshalb untersuchen die Thünen-Forscher die mögliche Düngewirkung höherer Kohlendioxid-Konzentrationen mittlerweile auf Versuchsfeldern unter freiem Himmel. Dort erleben die Pflanzen ganz normales Wetter. Mit einem wichtigen Unterschied. Es gibt auf dem Versuchsacker mehr Kohlendioxid in der Luft. „Pro Tag benötigen wir dafür zwei bis drei Tonnen Kohlendioxid - wenn es windstill ist. Wenn der Wind bläst, können es auch schon einmal sechs Tonnen sein“, erläutert Remy Manderscheid.

Alle untersuchten Pflanzen wachsen - wie erwartet - besser als unter normalen Kohlendioxid-Konzentrationen. Trotzdem widersprechen die Ergebnisse der Theorie, nach der die größten Ertragssteigerungen bei der Zuckerrübenernte erwartet wurden. „Tatsächlich aber messen wir bei den Zuckerrüben mit rund zehn Prozent höheren Erträgen das geringste Plus“, wundert sich Manderscheid. Der mögliche Hintergrund: Anders als bei normaler Kohlendioxid-Konzentration färbten sich im Versuchsfeld die Blätter der Zuckerrüben bereits im August gelb.