Wie Mikrobiome und grüne Chemie helfen können

Die Mikrobiologin Prof. Gabriele Berg startet eine dreijährige Forschungskooperation mit Prof. Markus Antonietti am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG). Ihr gemeinsames Projekt „SHAPE“ (Sustainable Health through chemistry-microbiome partnership) ist eine Art Therapieplan für die erschöpften Böden unseres Planeten, mit dem Versprechen einer langfristigen, ökologischen Regeneration von Grund auf.

Prof. Berg leitet die Abteilung Mikrobiom-Biotechnologie am Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) in Potsdam und ist Professorin für Umweltbiotechnologie an der Technischen Universität Graz. Sie erforscht seit langem die unsichtbaren „Ingenieure“ unter unseren Füßen – Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien – und ihre Wechselwirkungen mit Pflanzen. Diese fein vernetzten Lebensgemeinschaften sind die stille Grundlage der Pflanzengesundheit: Sie verwandeln abgestorbene Biomasse in wertvolle Nährstoffe, unterstützen das Wachstum und filtern das Wasser.

Prof. Antonietti ist Gründungsdirektor am MPIKG und hat ein erprobtes Green-Chemistry-Rezept entwickelt: Pflanzliche Abfälle werden im Labor zu humusreichem Boden verarbeitet – einer Substanz, die sich exakt wie natürlich hergestellter Humus verhält, aber in wenigen Stunden anstatt in Jahrzehnten produziert werden kann.

Was dürfen wir von SHAPE erwarten?

Einen maßgeschneiderten Humus, angereichert mit gezielt ausgewählten Mikroorganismen. Mikrobielle Gemeinschaften – darunter Bakterien, Pilze und Viren – schaffen seit Millionen von Jahren Humus. Doch jahrhundertelange Übernutzung durch intensive Landwirtschaft, Monokulturen, chemische Düngemittel, Pflanzenschutzmittel und Urbanisierung haben das empfindliche Gleichgewicht im Boden aus dem Takt gebracht. Dadurch verliert er seine Fruchtbarkeit und wird anfällig für Erosion und Wüstenbildung. In Zahlen ausgedrückt: 33?% der weltweiten Böden gelten als degradiert, in Europa liegt der Anteil sogar bei 60?%. Konkret bedeutet das: weniger Pflanzen, geringere Ernten und weniger CO₂, das aus der Luft gebunden wird.

Berg und Antonietti arbeiten nun an einer Lösung, um diesen Kreislauf umzukehren: Ihr biologisch aktiver Humusboden soll ideale Bedingungen schaffen, damit sich Mikroorganismen wohlfühlen und vermehren können und so den Boden wieder ins Gleichgewicht bringen.