21.07.2020 14:16
Quelle: schweizerbauer.ch - sda/blu
Forschung
Landwirtschaft: Nanotechnologie hilft
Neue Nanotech-Lösungen die Landwirtschaft könnten umweltverträglicher machen. Das legen Wiener Forscher in einem Überblick des Forschungsstands im Fachjournal «Nature Food» dar. Wesentlich sei, dabei von Anfang an gesellschaftspolitische Aspekte und alle Beteiligten mit einzubeziehen, heisst es.

Die Landwirtschaft gilt gemäss den Forschern als einer der Hauptfaktoren für Umweltprobleme. Sie sei für 75 Prozent der weltweiten Abholzung, 70 Prozent des Wasserverbrauchs und 30 Prozent der Treibhausgasemissionen verantwortlich. 

In mehreren Bereichen einsetzbar

Diese Problematik werde durch das erwartete Bevölkerungswachstum weiter verschärft, wenn sich nicht grundsätzlich etwas an Bewässerung, Düngung, Schädlingsbekämpfung und Effizienz im Ackerbau ändert, schrieb die Universität Wien am Dienstag.

Thilo Hofmann vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften der Universität Wien zeigt in der Studie mehrere Möglichkeiten auf, in welchen Bereichen Nanotechnologie jetzt schon eingesetzt werden kann: So könnten Nanosensoren als Chips in Pflanzen eingebracht werden und Trockenheit oder Stress durch Schädlingsbefall signalisieren. Dadurch könnte gezielt reagiert und Düngemittel oder Wasser effizienter eingesetzt werden.

Nano-Düngemittel erhöht Effizienz

Während derzeit bis zu zwei Drittel der eingesetzten Pestizide nicht die Pflanzen erreichen, könnten in Nanokapseln verpackte Schädlingsbekämpfungsmittel die Treffergenauigkeit erhöhen.

Ähnliches gilt für Dünger: Wenn durch Nano-Düngemittel die Effizienz nur um 10 bis 20 Prozent gesteigert werde, sei bereits viel für die Umwelt gewonnen, sagte Hofmann. Nano-Kapseln und Nano-Hüllen für Nährstoffe und Pflanzenschutzmittel sind dem Forscher zufolge Technologien, die bereits am weitesten entwickelt und teilweise schon im Freiland getestet werden.

Gentech-Methoden im Laborstadium

Dagegen sei bei der gentechnischen Veränderung von Pflanzen der Einsatz von Nanotechnologie noch im Laborstadium. Besonders in den USA werde daran aber sehr intensiv geforscht, so Hofmann.  Ein Beispiel ist das Einschleusen von genetischem Material in Pflanzen mittels Nano-Kapseln und die anschliessende gezielte Veränderung des Genoms mit der Crispr-Technologie. So könnten gewünschte Eigenschaften entstehen, ohne dass fremdes Erbgut in diesen Pflanzen enthalten ist.

Die Regulierung und Akzeptanz solcher Methoden seien in den USA, China oder Europa völlig unterschiedlich, stellt der Forscher fest. In den USA müsste ein so erzeugtes Produkt nicht mehr als genetisch verändert gekennzeichnet werden, während es in Europa nach wie vor ein gentechnisch verändertes Lebensmittel wäre. 

Braucht breite Diskussion

«Diese Konflikte werden in den kommenden Jahren auf uns zukommen und sollten frühzeitig erkannt und diskutiert werden.» Es sei auch nicht jede Lösung überall sinnvoll. «Welche Art von Nanotechnologie letztendlich wann und wo eingesetzt werden kann, muss im Vorhinein breitgefächert diskutiert werden - damit wir rechtzeitig sinnvolle Lösungen für die Umwelt und den Menschen haben», sagte Hofmann.

Lösungen, die in Asien oder Amerika sinnvoll sein mögen, seien nicht notwendigerweise zielführend in Europa, da regionale Gegebenheiten stark variieren, so die Forscher. Was für eine Region, einen Typ von Betrieb oder Landwirt in Österreich oder der Schweiz sinnvoll sein könne, müsse nicht für einen Bauer in einem anderen Land gelten. 

Gesellschaftliche Aspekte

Der Wissenschaftler ortet derzeit drei wesentliche Hürden für den Einsatz von Nanotechnologie in der Landwirtschaft: Neben dem Anwenden und Herstellen von nanotechnologischen Produkten im Feldmassstab seien insbesondere Regulierung und Sicherheitsaspekte sowie die Akzeptanz der Konsumenten wichtige Fragen, die von Beginn an bedacht werden müssen. 

Wesentlich ist für den Experten daher, früh gesellschaftspolitische Aspekte mitzudenken und alle Beteiligten aus Politik, Industrie, Umweltschutz, Landwirtschaft und Konsumentenschutz mit einzubeziehen.

«Grosse Mengen an Pflanzenschutz, Düngemitteln, Wasser und landwirtschaftlicher Fläche werden ineffizient verwendet – und dadurch werden unnötigerweise mehr Treibhausgase produziert, mehr Wälder abgeholzt und es geht mehr Biodiversität verloren  – Nanotechnologie könnte in Zukunft einen Beitrag zur besseren Nachhaltigkeit leisten», sagte Thilo Hofmann vom Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften weiter.

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