Forscher wollen globales Ernährungsproblem mit Computern lösen

| Autor / Redakteur: Christopher Schrader, SZ.de / Sebastian Gerstl

Computermodelle sollen exakt bestimmen, in welcher Region welche Lebensmittel vorwiegend angebaut werden sollten, um ein Maximum an Nahrung für die ganze Welt zu garantieren. Um den Ertrag zu steigern, müssten etwa die Bauern in Deutschland mehr Mais, Kartoffeln und Steckrüben anbauen, dafür weniger Weizen und Zuckerrüben.
Computermodelle sollen exakt bestimmen, in welcher Region welche Lebensmittel vorwiegend angebaut werden sollten, um ein Maximum an Nahrung für die ganze Welt zu garantieren. Um den Ertrag zu steigern, müssten etwa die Bauern in Deutschland mehr Mais, Kartoffeln und Steckrüben anbauen, dafür weniger Weizen und Zuckerrüben. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Dass die Welt in einigen Jahrzehnten genügend Nahrung für neun Milliarden Menschen braucht, treibt Agrarwissenschaftler seit langem um. Ein amerikanisch-italienisches Wissenschaftlerteam präsentiert nun einen Lösungsvorschlag: Bauern könnten ihre Feldfrüchte austauschen, um verfügbare Ressourcen, vor allem Wasser, besser zu nutzen.

Wenn dumme Bauern dem Sprichwort zufolge die dicksten Kartoffeln haben, was sind dann Wissenschaftler, die solche erforschen? Zumindest innovativ, wie sich an Kyle Davis von der University of Virginia in Charlottesville zeigt. Er hat berechnet, dass die globale Landwirtschaft 825 Millionen Menschen mehr als heute ernähren könnte, würden die Äcker optimal genutzt. Deutlich mehr Knollenfrüchte sowie Erdnüsse und Soja sollten die Bauern anbauen, dafür weniger Mais, Reis, Hirse, Zuckerrohr und -rüben sowie vor allem weniger Weizen.

Es ist ein Beitrag zu einer intensiven Debatte: Dass die Welt in einigen Jahrzehnten genügend Nahrung für neun Milliarden Menschen braucht, treibt Agrarwissenschaftler seit langem um. Ihre Ideen kreisen bisher um drei Maßnahmen: den Ertrag bestehender Felder optimieren, Verschwendung eindämmen und den Anteil tierischer Lebensmittel senken. Das amerikanisch-italienische Wissenschaftlerteam um Davis präsentiert nun einen weiteren Gedanken: Bauern könnten ihre Feldfrüchte austauschen, um verfügbare Ressourcen, vor allem Wasser, besser zu nutzen.

Äthiopien könnte die Produktion von Eiweiß versechsfachen und und die Kalorien verdoppeln

Die Umweltforscher haben diese Optimierungs-Aufgabe dem Computer übergeben; er sollte für jeden Staat den besten Mix aus 14 gängigen Feldfrüchten ermitteln, die etwa drei Viertel des globalen Anbaus ausmachen. Das sind vor allem Grundnahrungsmittel; Anbauflächen für Obst, Gemüse und Hülsenfrüchte blieben außen vor. "Wenn man auf Pflanzen mit weniger Wasserbedarf, aber höherem Nährwert umsteigt, kann man die Erträge maximieren", sagt Kyle. Soja und Erdnuss zum Beispiel liefern besonders viel Eiweiß. Knollen haben einen geringeren Nährwert pro Kilogramm, aber der Ertrag pro Hektar Feldfläche ist sehr hoch. Alle drei bieten Vorteile gegenüber durstigen Mais-, Reis- und Weizenfeldern.

In dem Rechenmodell ließ sich sowohl die Menge der erzeugten Proteine um 19 Prozent und die Kalorienmenge um zehn Prozent steigern als auch der globale Wasserverbrauch um etwa ein Achtel senken (Nature Geoscience). Fast ein Drittel der gesamten Einsparung entfiel auf Indien. Chile könnte seine künstliche Bewässerung auf ein Zehntel reduzieren; Israel bräuchte nach der Umstellung 51 Prozent weniger Regenwasser, der Sudan fast 70 Prozent. Die Methode führe dabei nicht zu Monokulturen, betonen die Forscher, weil ihr Modell auch auf Vielfalt, Bodenqualität und die Menge von Futtermitteln für Tiere Rücksicht nimmt.

Nicht jedes Land bekommt das gleiche Rezept, teilweise widersprechen die Empfehlungen dem globalen Trend: Deutschland etwa sollte knapp die Hälfte der Weizen- und ein Drittel der Zuckerrübenproduktion durch Mais sowie Kartoffeln oder Steckrüben ersetzen. Die Knollen könnten dem Modell zufolge fast sechs Mal so viel Ertrag liefern wie bisher. Raps reduzierte der Rechner zugunsten von Sonnenblumen, Soja und Hirse. Am Ende würde die deutsche Landwirtschaft etwa zehn Prozent weniger Wasser verbrauchen sowie neun Prozent mehr Kalorien und zwölf Prozent mehr Protein ausstoßen.

Leider ignoriert der Computer einen wichtigen Faktor: Was wollen die Menschen gerne essen?

Anderen Ländern täten viel größere Veränderungen gut: Äthiopien könnte seine Eiweiß-Produktion versechsfachen und die Kalorienzahl mehr als verdoppeln, wenn es massiv Erdnüsse und Soja anbaut, dafür aber Mais, Hirse und Weizen praktisch aufgibt. Pakistan sollte zusätzlich zu den drei Getreiden die Zuckerrohrproduktion drastisch reduzieren, dafür aber 18-mal so viele Sonnenblumen, 23-mal so viele Knollen und 47-mal so viele Erdnüsse anbauen wie bisher. Australien müsste die Kartoffelernte gar um den Faktor 220 steigern, sich aber fast völlig vom Weizen verabschieden. Es würde mehr als doppelt so viele Kalorien und mehr als das Dreifache an Eiweiß erzeugen.

Trotz der beeindruckenden Zahlen reagieren andere Experten zurückhaltend. "Mit welchen ökonomischen Instrumenten soll man denn Bauern dazu bringen, sich so stark umzuorientieren?", fragt zum Beispiel Martin Banse vom Thünen-Institut in Braunschweig. "Das ist ein interessanter Ansatz, aber ich fürchte, er führt uns nicht näher zu der Antwort, wie wir in Zukunft neun Milliarden Menschen ernähren." Kyle Davis räumt ein, es werde große, vermutlich staatliche Programme brauchen, um die Vorlieben von Landwirten und Verbrauchern zu beeinflussen. Indien habe schon ein solches, das nur im Moment leider in die falsche Richtung weise. Durch Subventionen würden dort Reis- und Weizenanbau gefördert. Es lasse sich aber vielleicht umsteuern.

"Das ist eine stichhaltige Perspektive, aber eine recht grobe, globale Studie", sagt Martin van Ittersum von der Universität Wageningen. Er gehört zu den Leitern eines internationalen Projekt namens Yieldgap-Atlas, der mithilfe lokal überprüfter Zahlen für jedes Land Ertragslücken ermittelt, die sich durch besseres Management schließen ließen - Feldfrüchte auszutauschen gehört nicht zu den Tipps. Van Ittersum legt den Finger auf ein Problem, das auch Davis' Team in der Studie anspricht. "Die Idee ignoriert, was Menschen auch essen möchten", warnt der Niederländer. "Nehmen Sie Italien. Es soll Kartoffeln anbauen und die Weizenproduktion reduzieren - im Heimatland der Pasta."

Originalveröffentlichung auf SZ.de vom 09.11.2017.

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* Christopher Schrader ist freier Autor im Wissenschaftsressort der Süddeutschen Zeitung.

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Im Grunde schon eine sehr wichtige Betrachtung, die ganz dringend auch soweit als möglich umgesetz...  lesen
posted am 14.11.2017 um 17:19 von Unregistriert


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