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Institut für Bio- und Geowissenschaften

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Anpassung an den Klimawandel

von der Wasser- und Nährstoffnutzungseffizienz zum Klimawandel

Die Pflanzenproduktion wird durch den Klimawandel massiv beeinflusst werden. Dies reicht von der Beeinträchtigung des Wachstums und des Ertrags durch zunehmende Wetterextreme und neuartige Krankheiten bis hin zur Steigerung der Produktion durch die Zunahme der CO2-Konzentration.

CO2 als Nährstoff

Ziel der Arbeiten am IBG-2: Pflanzenwissenschaften ist

  • die Steigerung der Widerstandskraft von Pflanzen gegen

    • abiotische Stressbedingungen (Trockenheit, Hitze, Lichtstress)
    • biotische Schädigungen
  • die Optimierung des CO2-Düngungseffekts durch die ansteigenden atmosphärischen CO2-Konzentrationen.

Phänotypisierung und Pflanzenzüchtung

Getreidefeld

Hierzu führen die Forscher am IBG-2 grundlegende Untersuchungen zur Stressphysiologie und zur Photosyntheseforschung durch und setzen diese gemeinsam mit Züchtern und der Landwirtschaftsforschung in praktizierte Anwendungen um. Phänotypisierung ist hier ein essentielles Werkzeug zur Erlangung wichtiger wissenschaftlicher Erkenntnisse über die Anpassung von Pflanzen an den Klimawandel - als aktive Maßnahme der Pflanzenzüchtung oder als Reaktion von natürlichen Beständen durch Veränderung ihrer Biodiversität und ihrer Leistungsfähigkeit.

Effiziente Nutzung von Ressourcen

Ein wichtiges Merkmal für die Pflanzenzüchtung ist die Effizienz der Nutzung von Wasser, Nährstoffen und Licht als wesentlichen Einflussgrößen pflanzlicher Leistungsfähigkeit und Produktion. Es wird durch effiziente Aufnahme, Verteilung und Transport in der Pflanze, effiziente Umsetzung in Wachstum und Ertrag und resourcenschonenden Verbrauch (z.B. Abgabe von Wasser an die Atmosphäre) gesteuert.

Das Jülich Plant Phenotyping Centre JPPC identifiziert die Mechanismen zur Selektion von besseren, vererbbaren Pflanzeneigenschaften und validiert diese unter Feldbedingungen.

Potential für mehr?

Wie kann geprüft werden, ob in den bei der Pflanzenzüchtung verwendeten Pflanzenpopulationen ausreichend Potential zur Anpassung an zukünftige CO2-Konzentrationen vorhanden ist? Muss die genetische Grundlage erweitert werden?

IBG-2:Pflanzenwissenschaften entwickelt Konzepte zu einer solchen Prüfung.


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