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 Feuerbrand bekämpfen und Salmonellen nachweisen
14.06.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Das Potenzial nichtheimischer Baumarten für den forstlichen Anbau in Deutschland sachlich prüfen
14.06.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe 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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie