Afrikanische Pflanze gegen Dürre wappnen

Während in Ostafrika die schlimmste Hungersnot seit sechzig Jahren wütet, versuchen Forscher in Bern, die Probleme der äthiopischen Landwirtschaft an der Wurzel zu packen.

Der Molekularbiologe Zerihun Tadele züchtet in Bern robuste und dürreresistente äthiopische Zwerghirse.

Der Molekularbiologe Zerihun Tadele züchtet in Bern robuste und dürreresistente äthiopische Zwerghirse. Bild: Manu Friederich

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In Ostafrika spielt sich zurzeit eine humanitäre Katastrophe von dramatischem Ausmass ab. Das kriegszerrüttete Somalia sowie Teile der benachbarten Staaten Kenia, Äthiopien und Djibouti würden von der schlimmsten Hungersnot seit sechzig Jahren heimgesucht, sagt die UNO. Unmittelbarer Grund für die Nahrungsmittelknappheit ist eine anhaltende Dürre in der Region. Während die internationale Gemeinschaft vor Ort die akute Not bekämpft, will eine Forschergruppe an der Universität Bern die Probleme der afrikanischen Landwirtschaft an der Wurzel packen.

Zerihun Tadele, selber gebürtiger Äthiopier, ist Leiter des «Tef Improvement»-Projektes. Dieses hat der heute 47-jährige Molekularbiologe 2006 in eigener Initiative ins Leben gerufen. Das Projekt zielt darauf ab, die Zwerghirse Tef zu optimieren. Tef ist die am weitesten verbreitete Feldfrucht in Äthiopien und damit Grundnahrungsmittel für weite Teile der Bevölkerung. «Tef Improvement» ist im Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern angesiedelt, das seinen Sitz im Botanischen Garten im Berner Lorrainequartier hat. Dort stehen dem Team Büro, Treibhäuser und Instrumente zur Verfügung. Tadele wird von einer Molekularbiologin, einer Bioinformatikerin und einer Biotechnikerin unterstützt. Das Büro, welches er sich mit ihnen teilt, ist eng.

Ernteertrag verdoppeln

Viel Raum bestehe hingegen bei der Optimierung von Tef, verkündet Tadele mit ansteckendem Optimismus. Sein Ziel ist es, die Zwerghirse robuster und gegen Dürreperioden resistenter zu machen. Als der Wissenschaftler die Treppe zu einem der Treibhäuser hochsteigt, nimmt er jeweils zwei Stufen auf einmal. Auf einer Hektare brächten äthiopische Bauern bisher rund 1,2 Tonnen Ertrag ein. Man wolle diese Zahl verdoppeln.

Im Treibhaus zeigt Tadele zwei unterschiedliche Zuchtlinien der Zwerghirse. Während die eine durch eher schmächtigen Wuchs auffällt, schiessen die Stängel der anderen hoch auf. Um gegen Wind, Wetter und schwächenden Kunstdünger besser gefeit zu sein, braucht die Zwerghirse kürzere Stängel, erklärt der Äthiopier. Kürzer bedeute robuster. «Kleine Pflanze, hoher Ertrag», fasst er zusammen.Die Methoden der Forscher sind hochmodern. An vorderster Front wird ein Verfahren eingesetzt, bei welchem mittels Genmutation Eigenschaften einer Pflanze verändert werden. Anders als bei der Gentechnik beruhten die Veränderungen hier allerdings nur auf Genen, die der Pflanze ohnehin schon eigen seien, betont Tadele. Unter Einsatz einer Chemikalie provozierten die Forscher bei Tausenden Tef-Pflanzen ungezielte Mutationen, um dann in einer DNA-Analyse diejenigen zu ermitteln, welche die gewünschte Genmutation für kleinen Wuchs zeigten. Im Anschluss erfolgten Rückkreuzungen mit andern Linien, welche sich in einem gesonderten Experiment als besonders fruchtbar und resistent erwiesen hatten. Die resultierenden Populationen schickte man zu Feldversuchen nach Äthiopien. «Die Ergebnisse entsprechen durchaus den Erwartungen», so Tadele.

Hungersnot so nicht abwendbar

Herkömmliches Tef überdauert maximal drei Wochen absoluter Dürre. Um die Trockenheitsresistenz zu erhöhen, wenden die Forscher wiederum das beschriebene Verfahren an. Eine Verdoppelung der Lebensdauer unter «absoluter Trockenheit» erachten sie aber nicht als realistisch. In einem letzten Schritt soll die kurzstielige Tef-Pflanze mit den dürreoptimierten Pflanzen gekreuzt werden. Dem Team um den Äthiopier gelang es inzwischen auch, das Genom von Tef zu entschlüsseln. «Dies dürfte weitere Forschungen wesentlich erleichtern», sagt Tadele.

Die Hungersnot in Ostafrika hätte indes auch mit verdoppelter Tef-Ernte nicht abgewendet werden können, räumt Tadele ein. In den betroffenen Gebieten in Äthiopien und Somalia werde kaum Landwirtschaft betrieben. Hauptverantwortlich für die aktuelle Katastrophe seien der Krieg und die Instabilität in der Region. So liege im Süden Somalias entlang der Flüsse Jubba und Shabeelle etwa sehr viel fruchtbares Land brach. Tadele ist aber überzeugt, dass die Wissenschaft ihren Beitrag leisten kann, künftige Hungersnöte zu verhindern. Ihre Rolle beschränke sich nicht auf Tef. «Tef Improvement» müsse der Startschuss sein, für die Forschung an sämtlichen verwaisten Pflanzen. Die Kosten des gesamten Projektes beziffert Tadele auf rund 1,8 Millionen Franken. In zwei Jahren läuft die finanzielle Unterstützung durch die Stiftung Syngenta und die Universität Bern aus. (Der Bund)

Erstellt: 15.08.2011, 08:41 Uhr

Verwaiste Pflanzen

Afrikanische Pflanzen wurden von der Wissenschaft lange vernachlässigt - trotz grossem wirtschaftlichem Potenzial.

Wie der Maniok und die Süsskartoffel ist die Zwerghirse Tef eine sogenannt verwaiste Pflanze. Im Gegensatz zu Mais, Weizen oder Reis werden diese hauptsächlich regional angebaut und blieben bis vor kurzem weitgehend unerforscht. «Anstatt die einheimischen Pflanzen weiterzuentwickeln, wurde in Afrika lange Zeit auf fremde, ertragreichere Pflanzen wie zum Beispiel Mais gesetzt», sagt Zerihun Tadele.

Tadele hat in Äthiopien, seinem Heimatland, Agronomie studiert. Als junger Forscher kam er in Berührung mit den Studien des amerikanischen Agrarwissenschaftlers und Nobelpreisträgers Norman Borlaug. Dessen Arbeit am mexikanischen Weizen stand am Anfang der «grünen Revolution», die Entwicklungsländern wie China, Indien und Mexiko zu massiven Steigerungen der Ernteerträge verhalf. Das Studium der Molekularbiologie in Basel eröffnete Tadele neue Möglichkeiten, die Pflanzen seiner Heimat zu erforschen, um Borlaugs Erbe anzutreten.

Die Pflanze der Kleinbauern
Tef sei in Äthiopien andern Pflanzen in mancher Hinsicht überlegen, erklärt Tadele. Bereits ist in der natürlichen Form sei die Zwerghirse ziemlich resistent gegen Trockenheit, salzige Böden und verschiedene Pflanzenseuchen. Zudem ist Tef frei von Gluten, auf welche viele Menschen allergisch reagieren. Fremde Pflanzen anzusiedeln, bedeute immer auch einen Eingriff in die Biosphäre. «Dies kann für Mensch und Natur negative Konsequenzen haben», sagt Tadele. Der äthiopische Forscher betont aber vor allem die sozialen Faktoren, welche indigene Pflanzen in seinen Augen attraktiv machen. Die Bauern seien es gewohnt, Tef anzubauen – sie umzulehren sei deshalb schwierig.

Tadele schätzt, dass in Äthiopien auf rund 2.5 Millionen Hektaren Tef angebaut wird. Zehn bis 15 Millionen Bauern leben davon. Dies zeigt laut Tadele, dass fast ausschliesslich Kleinbauern die Zwerghirse anpflanzen. So erstaune es wenig, dass sich kaum jemand für deren Erforschung interessiert. «Wir brauchen eine nachhaltige grüne Revolution für verwaiste, afrikanische Pflanzen», fordert Tadele.

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