EU-Projekt Metalle in Pflanzen
110 Labore aus 30 Ländern arbeiten in der Pflanzenforschung zusammen. Die RUB ist dabei.
Neue Erkenntnisse über die Funktionsweise von Pflanzen und Innovationen für Pflanzenzüchtung, nachhaltiges Wirtschaften, Umweltschutz und Landwirtschaft sind die Ziele des Projekts „Trace Metal Metabolism in Plants“, kurz Plantmetals. Im Mittelpunkt stehen die zentralen Funktionen von Pflanzen im globalen Haushalt von Spurenelementen. Spurenelemente sind teils für alle Organismen lebensnotwendig, aber in zu hoher Dosierung giftig. Zu den 110 Partnern aus 30 Ländern gehört das Team des Lehrstuhls Molekulargenetik und Physiologie der Pflanzen der RUB von Prof. Dr. Ute Krämer, die die wissenschaftliche Kommunikation des Projekts leitet. Die European Cooperation in Science and Technology Cost finanziert das vierjährige Projekt seit Oktober 2020.
Zu wenig ist schlecht, zu viel ist giftig
Mehrere Spurenelemente wie Eisen, Kupfer oder Zink sind für Pflanzen, Tiere und den Menschen lebensnotwendig. Ein Mangel daran ist schädlich; allerdings können geringfügig höhere Konzentrationen dieser Metalle bereits toxisch wirken. Das Gleichgewicht von Spurenelementen in Pflanzen steht im Mittelpunkt vieler Herausforderungen, denen sich die Menschheit derzeit gegenübersieht.
Auf großen landwirtschaftlichen Flächen weltweit verringern unzureichende bioverfügbare Konzentrationen von lebensnotwendigen Spurenelementen die Pflanzenproduktion und mindern den Nährwert von Lebensmitteln. „Letzteres trägt wesentlich zum sogenannten Hidden Hunger in wachsenden Teilen der Weltbevölkerung bei“, unterstreicht Ute Krämer. Auf erheblichen Flächen weltweit wird die Toxizität von nicht-lebensnotwendigen Spurenelementen wie Cadmium oder Quecksilber ein immer schwerwiegenderes Problem für Landwirtschaft und Umwelt. Doch auch die sehr weit verbreitete Bodenbelastung mit solchen Schwermetallen noch unterhalb der Toxizitätsgrenze ist nicht unproblematisch: Die schrittweise Anreicherung der Schwermetalle in der Nahrungskette beeinträchtigt nachweislich die menschliche Gesundheit selbst in den hoch entwickelten Industrieländern. „Wir müssen besser verstehen, wie Pflanzen Metalle aufnehmen, transportieren, in ihren Zellen lagern und verwenden, und wie sie mit dem Mangel und dem Überschuss von Metallen umgehen“, erklärt Koordinator Hendrik Küpper vom Biologiezentrum der Tschechischen Akademie der Wissenschaften.
Gezielter düngen, bessere Pflanzen züchten
Das neue Projekt bringt Expertinnen und Experten aus vielen Fachbereichen zusammen und bindet Industriepartner ein. Ein wichtiges gemeinsames Ziel ist die Verbreitung von Forschungsergebnissen und ihre Umsetzung in der Landwirtschaft und anderen Sektoren. Innovationen, die aus dem Projekt hervorgehen, könnten zum Beispiel eine gezieltere Düngung sein, die Züchtung von schadstoffarmen oder nährstoffreichen Nutzpflanzensorten oder eine effektivere Abschätzung ökologischer Risiken.
