Wenn Forscher heute erkunden wollen, wie sich der künftige Klimawandel auf den Anbau von Nahrungspflanzen auswirken könnte, setzen sie auf sogenannte FACE-Experimente.

"Face ist eine Abkürzung für Freiluft-CO2-Anreicherung. Das bedeutet, dass man direkt auf dem Feld den Kohlendioxid-Gehalt der umgebenden Luft erhöht. So kann man die Auswirkungen künftiger CO2-Gehalte so naturnah wie möglich beobachten."

Lewis Ziska erforscht im Auftrag des US-Agrarministeriums die Folgen des Klimawandels für die Landwirtschaft. Gemeinsam mit Kollegen aus China und Japan hat er jetzt in Science Advances eine Studie präsentiert, in der es um die Frage geht: Wie reagiert Reis auf erhöhte CO2-Konzentrationen in der Luft, vor allem mit Blick auf bestimmte Nährstoffgehalte? 18 verschiedene Reissorten wurden über mehrere Jahre hinweg in Japan und China in Freilandversuchen angebaut. Auf den Testfeldern waren Röhren verlegt, aus denen CO2 strömte – und zwar computergesteuert so dosiert, dass die Luft im Umfeld der Pflanzen stets eine Konzentration von 570 bis 590 ppm CO2 erreichte. PPM steht für Teile pro Millionen Teile Luft. Und 570 ppm ist ein Wert, den Experten bis zum Ende dieses Jahrhunderts für realistisch halten. Aktuell liegt die CO2-Konzentraion bei rund 400 ppm.

"Der Effekt der erhöhten CO2-Werte war immer gleich. Der Gehalt an Protein und Mikronährstoffen im Reis ging zurück. Bei den Vitaminen stiegen interessanterweise die Werte von Vitamin E an. Aber bei den B-Vitaminen gab es einen Rückgang."

Die Änderungen waren deutlich. Im Durchschnitt: Proteingehalt minus 10 Prozent. Eisen minus 8 Prozent. Zink minus 5 Prozent. Vitamin E plus 15 Prozent. B-Vitamine minus 13 bis minus 30 Prozent. Dabei zeigten sich diese Trends in nahezu allen getesteten Sorten gleichermaßen.

"Wir hatten erwartet, dass es größere Variationen zwischen den 18 Reissorten geben würde, die wir getestet haben. Wir dachten, dass zumindest ein paar davon eine positive Reaktion zeigen würden. Dem war aber nicht so. Es hat uns schon ein wenig überrascht, wie einheitlich sich das bei so unterschiedlichen Reis-Linien zeigte."

Die Ergebnisse deuten an: Es könnte schwierig werden, den Verlust an Nährstoffgehalten im Reis, der mit dem Klimawandel einhergeht, in Zukunft durch Züchtung neuer Sorten mit erhöhten Nährstoffgehalten komplett auszugleichen. Der Epidemiologe Adam Drewnowski von der University of Washington in Seattle, der als Co-Autor an der Studie beteiligt war, warnt vor einer möglichen Mangelernährung, vor allem in ärmeren Staaten Südostasiens.

"Diese Entwicklung könnte sich verheerend auf Länder mit traditionell hohem Reiskonsum auswirken, wo rund 70 Prozent der Kalorien und die meisten Nährstoffe aus Reis stammen. Reis ist extrem wichtig für Länder wie Myanmar, Kambodscha und Laos."

Nach Ansicht der Forscher eröffnet die Studie allerdings noch eine weitere, bedenkliche Perspektive – auch für andere Länder.

"Der kritische Punkt ist hier, dass Reis ein Indikator für mögliche Probleme ist, die sich in Zukunft auch bei anderen Nahrungspflanzen einstellen. Wir müssen davon ausgehen, dass der Klimawandel tiefgreifende Veränderungen in den Nährstoffgehalten nicht nur bei Reis, sondern auch bei anderen Pflanzen bringen wird. Es wäre sehr beunruhigend, wenn das zum Beispiel für Gemüse und Früchte gelten würde. Sie stellen ja die wichtigste Quelle von Vitaminen und Mineralien in unserer Nahrung dar."