Fakten zum Einfluss von Pilzbefall auf die Ernährungssicherheit

Wegen des Klimawandels werden bei Kulturpflanzen Pilzerkrankungen wahrscheinlich häufiger auftreten

Pilze sind die mit Abstand häufigste Ursache von Krankheiten von Kulturpflanzen und den damit verbundenen Ernteausfällen. Mehrere hundert verschiedene Pilzerkrankungen bei Kulturpflanzen sind bekannt. Sie vernichten weltweit zwanzig bis vierzig Prozent der jährlichen Ernte. Mit der durch Pilze verlorenen Nahrung könnten 600 Millionen bis vier Milliarden Menschen ernährt werden.

Was macht Pilzerkrankungen so gefährlich?

Pilze produzieren Millionen mikroskopisch kleiner Sporen, die über große Entfernungen verbreitet werden können. Die Sporen sind sehr widerstandsfähig und können bis zu 40 Jahre keimfähig bleiben.

Die Sporen mancher Pilzarten können durch Winde in mehrere Kilometer Höhe getragen werden und so tausende von Kilometern – manchmal über Kontinente hinweg – zurücklegen.

Die einzelnen Pilzarten unterscheiden sich genetisch stark voneinander. Auch innerhalb einer Art sind die Individuen oft genetisch sehr variabel. Darüber hinaus können sie untereinander Erbgut austauschen, in seltenen Fällen sogar mit Bakterien und Pflanzen. Dadurch können sich Pilze schnell anpassen und zum Beispiel gegen Anti-Pilz-Mittel – sogenannte Fungizide – resistent werden.

Welche Umstände begünstigen Pilzerkrankungen?

Der immer stärkere Einsatz von Fungiziden mit einem einzigen Wirkmechanismus fördert die Entstehung von Resistenzen.

In großen Feldern mit Monokulturen genetisch identischer Kulturpflanzen können Pilzen enorme Ernteschäden hervorrufen.

Wie beeinflusst die Klimakrise Pilzerkrankungen bei Kulturpflanzen?

Da Pilze generell von höheren Temperaturen profitieren, ist damit zu rechnen, dass auch Pilzerkrankungen künftig zunehmen werden.

Dank der steigenden Temperaturen können Pilze aus den Tropen in gemäßigtere Breiten vordringen. Seit 1990 haben sich Pilzerkrankungen bei Pflanzen jedes Jahr 7 Kilometer nach Norden ausgebreitet. Der aus den Tropen stammende Weizenstängelrost ist inzwischen bis nach England und Irland vorgedrungen.

Wenn sich die molekularen Abläufe in Pflanzen aufgrund von Klimaveränderungen verändern, können sich harmlose in krankmachende Pilze verwandeln.

Wie gehen Landwirte gegen diese Erkrankungen vor?

Einsatz von Fungiziden mit einem einzigen Wirkmechanismus

Zucht widerstandsfähiger Pflanzen auf Basis eines einzelnen Resistenzgens

Vernichtung befallener Pflanzen

Was lässt sich sonst noch gegen Ernteausfälle tun?

Erhöhung der genetischen Diversität: In Feldern, auf denen unterschiedliche Arten oder Sorten mit unterschiedlichen Resistenzgenen angebaut werden, können sich Krankheitserreger nicht schnell über große Flächen verbreiten.

Früherkennung: Mithilfe von Satelliten, Drohnen, künstlicher Intelligenz sowie Anreize für Landwirte, Pilzbefall zu melden, lassen sich das Auftreten und die Ausbreitung von Pilzerkrankungen frühzeitig erkennen und Gegenmaßnahmen einleiten.

Mehr Aufmerksamkeit für die International Plant Protection Convention, die 180 Staaten unterzeichnet haben

An welchen Möglichkeiten wird derzeit geforscht?

Fungizide, die mehrere zelluläre Abläufe parallel stören und es so den Erregern erschweren, gegen die Mittel resistent zu werden

Genomeditierte resistente Pflanzen mit einem oder mehreren Resistenzgenen sowie sogenannter Mustererkennungsrezeptoren für Pilzmoleküle

Natürliche Hemmstoffe wie Polyoxine oder Gegenspieler wie den Pilz Trichoderma

Künstliche Mikrobengemeinschaften, die das Wachstum und die Widerstandfähigkeit von Pflanzen stärken

RNA-Moleküle, die lebenswichtige Abläufe in Pilzen hemmen (RNA-Interferenz)

Mischung von Feldfrüchten zur Erhöhung der genetischen Vielfalt