Projekte

SUSCAP - Entwicklung von Widerstandsfähigkeit und Toleranz der Ressourcennutzungseffizienz von Nutzpflanzen gegen Klimawandel und Luftverschmutzung

Developing resilience and tolerance of crop resource use efficiency to climate change and air pollution

Projektlaufzeit: 01.03.2019 – 31.12.2022

Auftraggeber: Universität Bonn

Förderprogramm: SUSCAP wird SusCrop (ERA-Net , Cofund on Sustainable Crop Production) gefördert, einer ERA-Net Cofund Action unter H2020

Ansprechpartnerin: Anita Beblek >>anita.beblek[at]agrathaer.de

Wie können Anpassungsmaßnahmen an Klimawandel und Luftverschmutzung die Weizenerträge in ganz Europa erhöhen?

Was ist Ozon und wie beeinflusst es den Weizenanbau?

Ozon ist ein Luftschadstoff, der entsteht, wenn Sonnenlicht eine chemische Reaktion zwischen Gasen auslöst, die häufig in städtischen und industriellen Gebieten emittiert werden. Andere Quellen für die Entstehung von flüchtigen organischen Stoffen sind die Landwirtschaft und Waldbrände. Beachtenswert ist, dass Luftschadstoffe über weite Entfernungen von der ursprünglichen Entstehungsquelle transportiert werden können.
Winzige Löcher auf den Blattoberflächen (Stomata/ Spaltöffnungen) ermöglichen es den Pflanzen, Kohlendioxid für die Photosynthese aufzunehmen. Leider erlauben sie den Pflanzen auch die Aufnahme von Luftschadstoffen wie Ozon.
Weizen ist sehr empfindlich gegenüber Ozon, und eine durchgängige Ozonaufnahme über einen längeren Zeitraum kann die Alterung der Pflanze beschleunigen sowie die Biomasse und den Ertrag begrenzen.
Der Klimawandel kann auch aufgrund von Extremwetterereignisse, wie Hitze- und Trockenstress oder Überschwemmungen Schäden bei Pflanzen verursachen.
Ozon- und Klimastress können während der Vegetationsperiode auftreten, was bedeutet, dass Weizenpflanzen gleichzeitig mehreren Stressfaktoren ausgesetzt sind.

Wo tritt Ozonverschmutzung auf?
Die Anreicherung von Ozon über ein kritisches Niveau hinaus verringert die Weizenerträge.

82% der Weizenfläche in Europa sind von Ozonschäden betroffen.
Der durchschnittliche Ertragsverlust beträgt 13% pro 50 km2.
Das entspricht einer Ertragseinbuße im Wert von ca. 3 Milliarden €.

Wo tritt Klimastress auf?
Klimawandel hat in Europa bereits unterschiedliche Auswirkungen, die sich regional sehr stark unterscheiden. Die Abbildung zeigt gebietsabhängige Auswirkungen in einer Karte.

Wie interagieren Luftverschmutzung und Klima?
Zum Beispiel kann die künstliche Bewässerung von Weizen die Effekte von Trockenheitsstress reduzieren, wodurch allerdings die Blattöffnung angeregt wird. Dies kann wiederum eine höhere Ozonaufnahme in der Pflanze zur Folge haben.

Es ist wichtig, dass wir diese Wechselbeziehungen verstehen, um zukünftige Folgen abschätzen und effektive Schadensbegrenzungs- und Anpassungsmaßnahmen entwickeln können.

Was kann getan werden?

Reduktion von Emissionen- Reduzierung der Vorläuferemissionen und Treibhausgase in allen Sektoren durch nationale oder europäische Gesetzgebungen.
Änderung des Pflanzenmanagements- Eine Änderung der Bewirtschaftungspraktiken wie Aussaatdatum und Bewässerungssysteme kann dazu beitragen, die Auswirkungen der Luftverschmutzung und des Klimawandels zu mildern.
Züchtung von toleranteren Pflanzen- Entwicklung von Sorten, die resistenter sind, z. früh reifende Arten zur Vermeidung von Ozonspitzen, Hitzestress oder Dürreperioden.

Ziele des SUSCAP-Projekts

Das SUSCAP-Projekt zielt darauf ab, ein besseres Verständnis dafür zu erlangen, wie Luftschadstoffe und Klimawandel die Weizenproduktion in ganz Europa beeinflussen. Das Projekt wird mehrere Stressfaktoren definieren und abbilden und durch die Zusammenarbeit mit Landwirten und Landwirtinnen und anderen Interessengruppen praktikable Minderungsoptionen festlegen, um die zweifache Bedrohung, durch Luftverschmutzung und Klimawandel, bestmöglich zu bekämpfen. Weiterführende Informationen finden Sie unter >>https://suscap.wordpress.com/

Die SUSCAP Projektziele:

Ermittlung, welche Multi-Stress-Kombinationen (z. B. Verschmutzung (Aerosol und Ozon), Trockenheit, hohe Temperaturen, geringe Bodenfruchtbarkeit) die Effizienz der Nutzung der Pflanzenressourcen und damit letztendlich das Wachstum, die Entwicklung und den Ertrag der Pflanzen am wahrscheinlichsten nachteilig beeinflussen.
Beschreibung der Häufigkeit, Größe und geografischen Verteilung der schädlichsten der vorgenannten Multistress-Kombinationen und der geographischen Orte, wo sie sowohl aktuell als auch zukünftig (2050) am wahrscheinlichsten in Europa auftreten werden.
Nutzung dieser Informationen zur Identifizierung neuer Pflanzenmerkmale, die gezüchtet werden könnten, und Etablierung neuer Methoden für das Pflanzenmanagement, die von Landwirten und Landwirtinnen angewendet werden könnten, um den Herausforderungen zu begegnen, die sich aus der Luftverschmutzung und den Bedingungen des Klimawandels ergeben.
Besseres Verständnis des Kontextes, in dem sich diese Herausforderungen für verschiedene Interessengruppen niederschlagen, um geeignete, realistische und praktikable Lösungen dafür zu finden.

SUSCAP ist bestrebt, Forschungsorganisationen, Pflanzenzüchter und die landwirtschaftliche Praxis zu erreichen, um auf die Bedürfnisse der Landwirtschaft einzugehen.

agrathaer tritt in SUSCAP als Unterauftragnehmerin der Universität Bonn auf und ist in den Bereichen Einbeziehung von Interessengruppen, Dialog, Mitgestaltung von Maßnahmen sowie Unterstützung bei der wissenschaftlichen Bearbeitung tätig.

Partner

• Stockholm Environment Institute (SEI), York

• Centre for International Climate and Environmental Research (CICERO), Norwegen

• JRC, Directorate Sustainable Resources, Unit D.5 (Food Security)

• Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES)

• Consiglio per la ricerca in agricoltura e l'analisi dell'economia agraria (CREA), Italien

• Academia Fortelor Aeriene 'Henri Coandã' (AFAHC), Rumänien

• National Meteorological Administration Climatology, Rumänien

• Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT, Environmental Department), Spanien

Zurück