Saatgut im Weltraum zur Anpassung an den Klimawandel

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Pflanzen sind von Natur aus daran angepasst, in anspruchsvollen Umgebungen zu gedeihen. Durch spontane natürliche Mutationen entstehen neue Eigenschaften wie etwa Trockenheitstoleranz und Krankheitsresistenz, die zum Gedeihen von Nutzpflanzen beitragen können.

Wissenschaftler säen Samen im Weltraum, um sich an den Klimawandel anzupassen 1 — Wissenschaftler untersuchen Methoden zur Aussaat von Samen im Weltraum, um sich an den Klimawandel anzupassen. Foto: CNN

Allerdings ist der Agrarsektor extrem anfällig für die Auswirkungen der veränderten klimatischen Bedingungen. Insbesondere der Klimawandel stellt die Landwirtschaft vor große Herausforderungen. Und jetzt wenden sich Wissenschaftler den Weiten des Weltraums zu, um Lösungen für diese Herausforderungen zu finden.

Im Jahr 2022 schickten gemeinsame Labore der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEA) und der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) Saatgut auf eine Reise zur Internationalen Raumstation (ISS).

Ziel des Programms ist es, durch Einwirkung von Weltraumstrahlung und Mikrogravitation genetische Mutationen im Saatgut zu erzeugen, die zur Entwicklung widerstandsfähiger Nutzpflanzen beitragen könnten, die angesichts der eskalierenden Klimakrise gedeihen können.

Die Samen einer Getreidesorte und einer Brunnenkresse verbrachten mehrere Monate auf der ISS, bevor sie im April dieses Jahres zur Analyse zur Erde zurückgebracht wurden. Der Screening-Prozess wird beginnen, um günstige Eigenschaften in den mutierten Samen zu identifizieren.

Shoba Sivasankar, Leiter der Abteilung für Pflanzengenetik und -züchtung des gemeinsamen FAO/IAEA-Zentrums für Nukleartechniken in Ernährung und Landwirtschaft, erklärt, dass Wissenschaftler auf der Erde mithilfe von Gamma- und Röntgenstrahlen künstlich Pflanzenmutationen herbeiführen können.

Allerdings ist es wahrscheinlich, dass die Weltraumumgebung, die ein breiteres Strahlungsspektrum und Extreme wie Mikrogravitation und Temperaturschwankungen bietet, andere genetische Veränderungen schneller hervorruft als jene, die typischerweise bei terrestrischen Strahlungsquellen beobachtet werden.

„Im Weltraum wäre der Stress, dem ein Organismus ausgesetzt ist, am höchsten und weit über alles hinaus, was wir auf der Erde tatsächlich simulieren können“, erklärt Sivasankar. Sie fügte hinzu, dass die Strahlung außerhalb der ISS „hundertmal höher“ sein könnte als die natürliche Strahlung, die auf der Erde vorhanden sein könnte.

Durch die gezielte Züchtung von Pflanzen aus mutiertem Saatgut hoffen Sivasankar und ihr Team, neue Nutzpflanzensorten zu schaffen.

Seit Jahrzehnten schicken Wissenschaftler Samen ins All. China nutzt seit den 1980er Jahren Weltraumstrahlung, um genetische Mutationen bei Nutzpflanzen herbeizuführen. Dabei werden die Samen über Satelliten und Höhenballons kosmischer Strahlung ausgesetzt. Man geht davon aus, dass dies die Produktion von Riesenpaprika erleichtert und die Qualität von Weizen und Reis verbessert hat.

Es ist die Hoffnung, Lösungen für die Landwirtschaft auf der Erde zu finden, die Sivasankar motiviert, und die IAEA sagt, dass erste Ergebnisse ihrer Forschung noch in diesem Jahr vorliegen könnten.

„Ich bin sehr zuversichtlich, was die Zukunft der Ernährungssicherheit angeht, denn die Technologie spielt eine entscheidende Rolle“, sagt sie. „Bei der Ernährungssicherheit geht es jedoch nicht nur um Genetik – wir brauchen eine Kombination aller Technologien und alle müssen zusammenarbeiten.“

Mai Anh (laut CNN)

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