Für die Pflanzen weltweit ist das Treibhausgas CO2 eine wichtige Ressource. Wenn mehr von diesem Gas in der Luft präsent ist, steigt die Photosyntheseleistung und die Pflanzen wachsen schneller. Genau diesen Prozess treiben wir durch den Klimawandel und unsere Treibhausgas-Emissionen an. Erst kürzlich ergab eine Studie, dass die Vegetation der Erde durch diesen Effekt schon heute rund 30 Prozent mehr CO2 aufnimmt als noch vor 200 Jahren. “Menschen sagen immer, dass mehr CO” gut ist für das Pflanzenwachstum – das stimmt auch”, sagt Studienleiter Lewis Ziska, Forscher am US-Landwirtschaftsministerium. “Aber wie die Pflanzen auf diesen relativ plötzlichen Anstieg reagieren, beeinflusst auch die menschliche Ernährung und Gesundheit.” Bereits zuvor hatten Untersuchungen Hinweise darauf ergeben, dass viele Nutzpflanzen zwar mit mehr CO2 schneller wachsen, aber ihr Nährstoffgehalt dabei nicht steigt, sondern eher abnimmt.
Wie die wichtige Nahrungspflanze Reis auf erhöhte CO2-Werte reagiert, haben Ziska und seine Kollegen nun in Feldversuchen untersucht. Für ihre Studie legten sie in China und Japan Versuchsfelder mit 18 verschiedenen Reissorten an. Die Pflanzen wurden durch spezielle Begasungsanlage CO2-Konzentrationen von rund 570 parts per million (ppm) ausgesetzt – dies entspricht den Werten, wie sie Ende dieses Jahrhunderts in der Atmosphäre erreicht werden könnten. Das Besondere an der als Free-Air Carbon dioxide Enrichment (FACE) genannten Methode: Sie kommt ohne Gewächshaus oder Klimakammer aus. “Wir wissen, dass Pflanzen in Plastik- oder Glasgewächshäusern nicht genauso wachsen wie im Freiland”, erklärt Co-Autor Kazuhiko Kobayashi von der Universität Tokio. Deshalb konstruierten er und seine Kollegen ein System, bei dem die Reispflanzen im Freiland durch ein System von Gasdüsen in 30 Zentimetern Höhe mit dem zusätzlichen CO2 versorgt wurden. Nachdem der Reis erntereif war, analysierten die Forscher den Gehalt verschiedener Nährstoffe und Spurenelemente, darunter B-Vitamine, Vitamin E, Zink, Eisen, Kalzium und von Proteinen.
Weniger Vitamine, Proteine und Eisen
Es zeigte sich: Unter erhöhten CO2-Werten sank der Nährstoffgehalt der Reiskörner bei fast allen Reissorten messbar ab. So verringerte sich die Konzentration von Proteinen um im Schnitt zehn Prozent, der Eisengehalt nahm um acht Prozent ab, Zink um fünf Prozent. Ähnliche Trends hatten Forscher auch schon bei anderen Nutzpflanzenarten festgestellt. Neu aber waren die Ergebnisse für die B-Vitamine: Der Gehalt von Vitamin B1, B2 und B5 nahmen zwischen 12 und 17 Prozent ab, Die Konzentration von Vitamin B9 verringerte sich sogar um 30 Prozent, wie die Wissenschaftler berichten. Keine signifikanten Veränderungen gab es dagegen bei Kalzium und Vitamin B6. Der Gehalt an Vitamin E stieg sogar bei den meisten Reissorten leicht an.
