Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gleicher Wasserverbrauch – mehr Nahrungsmittel

31.05.2013
Die Weltbevölkerung wächst - es wird zunehmend schwieriger, die Menschen ausreichend mit Wasser und Lebensmitteln zu versorgen.

Wissenschaftler der Universität Minnesota (USA) und der Universität Bonn haben nun Potenziale ausgemacht, wie Wasser für den Nahrungsmittelanbau besser genutzt werden könnte.

Nach den Berechnungen lassen sich in Trockenregionen die Erträge soweit steigern, dass sich damit 110 Millionen Menschen zusätzlich ernähren ließen. Zudem könnte in bewässerten Kulturen der Verbrauch ohne Ernteeinbußen soweit reduziert werden, dass damit der Wasserbedarf von 1,4 Milliarden Menschen gedeckt würde. Die Ergebnisse werden nun in den „Environmental Research Letters“ vorgestellt.

Egal ob Mais, Weizen, Reis oder Hirse – alle brauchen für ihr Wachstum vor allem genügend Wasser. „Der Anbau von Nahrungspflanzen benötigt mehr Wasser als alle anderen Aktivitäten des Menschen auf unserem Planeten“, sagt Dr. Kate A Brauman, Wissenschaftlerin am Institut für Umweltwissenschaften der Universität Minnesota (USA) und Erstautorin der Veröffentlichung. Erstmals verglichen die Wissenschaftler den Wasserbedarf bezogen auf die erzeugte Nahrungsenergie für 16 Kulturpflanzen auf einer globalen Skala.

Die Forscher verglichen Pflanzenproduktion und Wasserbedarf sowohl innerhalb- als auch zwischen verschiedenen Klimazonen. Untersucht wurden für die Welternährung besonders wichtige Feldfrüchte wie etwa Weizen, Mais, Reis, Gerste, Sorghum, Kartoffeln, Maniok oder Sojabohne.

Hohe Erträge sind vor allem eine Frage des Managements

Dabei zeigte sich, dass die Ertragsunterschiede bezogen auf den Wasserverbrauch für eine bestimmte Feldfrucht innerhalb einer Klimazone häufig größer sind als zwischen verschiedenen Klimaregionen. „Die unterschiedliche Produktivität bezogen auf die Wassermenge hängt also nicht allein von Klimafaktoren ab, sondern zu einem großen Teil auch davon, wie die Pflanzen angebaut werden“, sagt Mitautor Dr. Stefan Siebert vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn, der die Basisdaten zur Produktivität der Kulturpflanzen berechnet hat.

Zum Beispiel zeige sich in weiten Teilen Afrikas ein großes Potenzial, wie sich u.a. durch eine bessere Nährstoffversorgung, angepasstere Anbausysteme und besseren Pflanzenschutz die Erträge bei gleicher Wassernutzung deutlich steigern ließen. Dagegen würden in den USA, China und Westeuropa Höchsterträge erzielt. „Aber auch hier schwankt die mit den Kulturpflanzen erzeugte Nahrungsenergie bezogen auf die Wassermenge regional stark“, sagt der Wissenschaftler der Universität Bonn. Damit eröffneten sich auch hier Chancen, die Pflanzenproduktion ohne zusätzlichen Einsatz von Wasser weiter deutlich zu steigern. Der Aralsee in Zentralasien sei durch intensive Wasserentnahme für die Bewässerung von Kulturpflanzen hingegen stark geschrumpft. „Hier besteht dringend Handlungsbedarf, mit weniger Bewässerungswasser auszukommen“, sagt Dr. Siebert.

110 Millionen Menschen ließen sich zusätzlich ernähren

In den Trockenregionen der Erde lassen sich nach den Berechnungen der Wissenschaftler die Erträge der Grundnahrungsmittel durch höhere Wasserproduktivität soweit steigern, dass 110 Millionen Menschen zusätzlich ernährt werden könnten. Darüber hinaus könnte in bewässerten Kulturen der Wasserverbrauch ohne Ernteeinbußen soweit reduziert werden, dass damit der Wasserbedarf von 1,4 Milliarden Menschen gedeckt würde. „Vor dem Hintergrund der weiter wachsenden Weltbevölkerung ist dies ein sehr wichtiges Ergebnis“, sagt Dr. Siebert. Es zeige einen Ausweg aus dem scheinbaren Dilemma in Trockenregionen, das Wasser entweder für die Erzeugung von Lebensmitteln oder für den direkten Verbrauch des Menschen einzusetzen.

Der Schlüssel zur Lösung dieses Problems sei, mit der selben Menge Wasser höhere Erträge zu erzielen. „Die Steigerung der Produktion an Nahrungsenergie hängt stark von einem effizienteren Wassereinsatz im Kulturpflanzenanbau ab, aber auch von optimierter Düngung, Anbau geeigneter Kulturen und Sorten sowie besserem Pflanzenschutz“, sagt Dr. Siebert. Nur wenn die Kombination dieser Managementfaktoren stimmt, könne die Ernährung der Weltbevölkerung gesichert werden.

Publikation: Improvements in crop water productivity increase water sustainability and food security – a global analysis, Environmental Research Letters, DOI: 10.1088/1784-9326/8/2/024030

Kontakt:

Dr. Stefan Siebert
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz
Tel. 0228/733262
E-Mail: s.siebert@uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.lap.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Arten verschwinden, Pflanzenfraß bleibt
07.02.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht DFG-Projekt: Biodiversität, Interaktion und Stickstoffkreislauf in Grünlandböden
31.01.2017 | Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften