Der Bewässerungsbedarf in der Landwirtschaft nimmt angesichts des Klimawandels immer stärker zu. Das führt schon heute zu Nutzungskonflikten. Sukkulenten könnten als wassereffiziente Vorbilder für neue Nutzpflanzen dienen und den Wasserbedarf reduzieren helfen. Ich bin auf Ergebnisse eines Forschungsteams der Universität Bern gestoßen, das das Geheimnis der Sukkulenten entschlüsselt hat, weshalb die dickblättrigen Pflanzen mit weniger Wasser überleben können. Das könnte neue Perspektiven für trockenresistente Nutzpflanzen und einen geringeren Bewässerungsbedarf darstellen.
Sukkulenten liefern Lösungen für wasserarmes Wachstum
Um zu wachsen, ziehen alle Pflanzen Kohlendioxid aus der Luft. Dies ermöglichen Spaltöffnungen in ihren Blattoberflächen. Doch sobald diese geöffnet sind, um Kohlendioxid aufzunehmen, entweicht gleichzeitig Wasser. Wenn Hitze und Trockenheit herrschen, trocknen die Pflanzen aus. Wie das verhindert werden kann, lässt sich an den Sukkulenten erkennen, denn diese können ihre Spaltöffnungen so regulieren, dass sie ausreichend Kohlendioxid aufnehmen, ohne dabei zu viel Wasser zu verlieren. Dafür haben sie eine besonders raffinierte Lösung entwickelt. Sie speichern nicht nur das Wasser in ihren dicken Blättern oder Stängeln, sie verlagern auch die Kohlendioxidaufnahme in die Nachtstunden, nämlich dann wenn die Temperaturen niedriger sind und weniger Wasser verdunstet. Dadurch können sie extrem wassersparend leben und selbst unter sehr trockenen Bedingungen bestehen. Genau diese Fähigkeit macht sie für die Forschung so interessant, denn sie könnten als Vorbild für Nutzpflanzen dienen.
Kalanchoë laxiflora – eine wasser-intelligente Pflanze
Im Zentrum der besagten Studie steht die sukkulente Pflanze Kalanchoë laxiflora. Sie lässt sich vergleichsweise gut genetisch untersuchen, womit sich grundlegende Mechanismen entschlüsseln ließen. Die Forschenden konnten zeigen, wie sich bei dieser Pflanze spezielle Zellstrukturen rund um die Spaltöffnungen entwickeln, die eine besonders präzise Steuerung des Gasaustauschs ermöglichen.
Das Ergebnis ist eine deutlich bessere Kontrolle über den Austausch von CO₂ und Wasser – und damit ein klarer Vorteil unter trockenen Bedingungen.
Besonders interessant ist, dass ähnliche Mechanismen auch bei Gräsern beobachtet wurden. Obwohl diese Pflanzen evolutionär weit von Sukkulenten entfernt sind, nutzen sie offenbar vergleichbare Strategien, um mit Wasserstress umzugehen. Das deutet darauf hin, dass der zugrunde liegende Mechanismus robust ist und sich möglicherweise gezielt auf verschiedene Nutzpflanzen übertragen lässt.
Lösung für eine wassereffiziente Landwirtschaft?
Für die Wasserwirtschaft und für die Landwirtschaft sind diese Erkenntnisse hoch relevant. Denn die Landwirtschaft gehört weltweit zu den größten Wasserverbrauchern, während gleichzeitig die Verfügbarkeit von Wasser vielerorts abnimmt. Wenn es gelingen würde, Pflanzen so zu verändern oder zu züchten, dass sie effizienter mit Wasser umgehen, könnte das den Bewässerungsbedarf deutlich reduzieren. Gleichzeitig ließen sich Erträge stabilisieren, auch unter zunehmend schwierigen klimatischen Bedingungen.
Natürlich ist der Weg von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung auf dem Acker noch weit. Die Übertragung solcher Mechanismen auf Nutzpflanzen ist komplex und erfordert weitere Forschung. Zudem spielen auch gesellschaftliche und regulatorische Fragen eine Rolle, insbesondere wenn biotechnologische Methoden eingesetzt werden. Dennoch liefern die aktuellen Ergebnisse einen wichtigen Baustein für die Entwicklung klimaresilienter Landwirtschaftssysteme.
Natur liefert nachahmenswerte Beispiele
Die Studie liefert ein ermutigendes Beispiel dafür, dass viele Lösungen für die Herausforderungen der Klimakrise bereits in der Natur angelegt sind. Sukkulenten haben über Millionen Jahre Strategien entwickelt, um mit extremen Umweltbedingungen umzugehen. Dies und ähnliche Wissensgrundlagen nutzbar zu machen, könnte ein entscheidender Schritt sein, um die Landwirtschaft Hilfestellung bei der Anpassung an die neuen klimatischen Realitäten zu geben.
Am Ende geht es dabei nicht nur um höhere Effizienz, sondern um eine grundlegende Neuausrichtung im Umgang mit Wasser. Wenn Pflanzen künftig selbst besser in der Lage sind, Wasser zu sparen, entlastet das nicht nur landwirtschaftliche Systeme, sondern auch natürliche Wasserressourcen. In einer Welt, in der Wasser zunehmend zur knappen Ressource wird, könnte genau das ein entscheidender Hebel sein.
Also ich pflege unsere Sukkulenten in unserem Garten und auf der Fensterbank mit deutlich mehr Respekt. Sind schon spannend die dickblättrigen Pflanzen.
Quellen und Weiterführendes
- Sukkulenten als Vorbild: Neue Chance für Pflanzen bei Dürre? – Universität Bern, Pressemitteilung, 25.3.2026
- Lockerblütige Kalanchoë –Kalanchoa laxiflora
Pflanze des Monats März 2007,
Botanischer Garten der Universität Potsdam - Woher kommt in Zukunft das Wasser für Obst und Gemüse?, LebensraumWasser, 6.6.2024
- Wie Bäume im Wald sich beim Wassermanagement gegenseitig helfen und was wir davon adaptieren könnten, LebensraumWasser, 27.12.2021
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