Unsere CO₂-Emissionen verschlechtern die Backqualität von Weizen.

Das Brot, das wir in 25 Jahren essen, könnte sich sowohl schlechter backen lassen als auch für einige von uns schwerer verträglich sein. Denn der steigende CO₂-Gehalt in der Atmosphäre verändert die Zusammensetzung der Proteine im Weizen. Das zeigt eine neue Studie unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (TUM), die in der Fachzeitschrift *Food Chemistry* veröffentlicht wurde. Für die Studie bauten die Forschenden zehn Sorten Winterweizen auf einem Feld bei Rheinbach in Deutschland an. Der Weizen wurde konventionell mit Stickstoffdünger angebaut; ökologisch angebauter Weizen war nicht Teil des Versuchs. Die Hälfte der Pflanzen wuchs unter normalen Bedingungen, während die andere Hälfte zusätzlich mit CO₂ begast wurde, sodass die Konzentration tagsüber im Durchschnitt bei 546 ppm lag. Das entspricht ungefähr dem Niveau, das etwa zur Mitte des Jahrhunderts erwartet wird. Das Protein im Weizenkorn besteht aus Gluten und einer Reihe weiterer Proteine, darunter Amylase-/Trypsin-Inhibitoren (ATI). Nach der Ernte bestimmten die Forschenden den Gehalt in den Körnern und stellten fest, dass der Weizen vom CO₂-angereicherten Feld 4,7 Prozent weniger Protein enthielt als der Weizen vom Kontrollfeld. Gleichzeitig stieg der ATI-Gehalt um 5,7 Prozent. ATI sind eine Gruppe von Proteinen, die Weizenallergien und eine nicht zöliakische Weizensensitivität auslösen können. Der Studie zufolge können sie auch andere bereits bestehende Erkrankungen verschlimmern. Neun der zehn Sorten enthielten unter erhöhtem CO₂ mehr ATI. Allerdings ist noch nicht geklärt, ob der Anstieg der ATI groß genug ist, um unsere Gesundheit zu beeinträchtigen. **Das Brot geht schlechter auf** Auch der Glutengehalt wurde negativ beeinflusst. Gluten ist nicht nur ein einzelnes Protein, sondern eine ganze Familie von Proteinen, die sich in zwei Hauptgruppen einteilen lässt: Gliadine, die den Teig dehnbar machen. Sie kommen in mehreren Typen vor. Glutenine, die den Teig elastisch und stabil machen. Sie werden in kleine und große Einheiten unterteilt. Die Forschenden untersuchten 21 Glutenproteine; bei 15 von ihnen ging der Gehalt deutlich zurück, wenn der Weizen einem erhöhten CO₂-Gehalt ausgesetzt war. Insgesamt sank die Summe der 21 untersuchten Glutenproteine um 18,7 Prozent. „Unsere Ergebnisse zeigten außerdem, dass die niedrigere Konzentration an Glutenproteinen mit einer schlechteren Backqualität zusammenhing“, sagt Sabrina Geisslitz, Wissenschaftlerin am Leibniz-Institut und Leiterin der Studie, in einer Pressemitteilung. Im Versuch sank das Volumen des Brotes um 4,1 Prozent. Sabrina Geisslitz erklärt, dass die Veränderungen stark davon abhängen, um welche Weizensorte es sich handelt. Die Forschenden untersuchten außerdem den Gehalt jener Bestandteile der Glutenproteine, die bei Menschen mit Zöliakie eine Reaktion auslösen können, wenn Gluten im Darm abgebaut wird. Unter erhöhtem CO₂ gingen sie überwiegend zurück. Bei einzelnen Sorten stieg der Gehalt jedoch an. **Nicht nur auf hohe Erträge setzen** Den Forschenden zufolge unterstreichen die Ergebnisse, wie wichtig es ist, Sorten zu finden und zu züchten, die auch bei steigendem CO₂-Gehalt eine gute Backqualität bewahren und gleichzeitig möglichst wenige potenziell problematische Proteine enthalten, statt ausschließlich auf hohe Erträge zu züchten. Dies ist bei Weitem nicht die erste Studie, die zeigt, dass unsere Nutzpflanzen bei steigendem CO₂-Gehalt der Luft wichtige Nährstoffe verlieren. Bereits 2011 stellten Forschende fest, dass zusätzliches CO₂ zwar häufig zu einem höheren Weizenertrag führt, der Proteingehalt jedoch sinkt – und zwar auch dann, wenn der Ertrag nicht steigt. Auch andere Nutzpflanzen als Weizen verlieren wichtige Nährstoffe: 2014 zeigten Forschende in der Fachzeitschrift *Nature*, dass Weizen, Reis, Erbsen und Sojabohnen weniger Zink und Eisen enthalten, wenn sie unter erhöhtem CO₂-Gehalt angebaut werden. Den Forschenden zufolge kann dies die Ernährung der vielen Menschen weltweit gefährden, die den größten Teil ihres Zink- und Eisenbedarfs gerade aus diesen Nutzpflanzen decken. Vier Jahre später erschien eine Studie, die zeigte, dass Nährstoffe wie Protein, Eisen und Zink im Reis zurückgehen, wenn der CO₂-Gehalt steigt. Auch in einem nordischen Forschungsprojekt, bei dem Pflanzen in den Klimakammern der DTU angebaut werden, die ein wärmeres Klima simulieren, wurde nachgewiesen, dass Gerste beeinträchtigt wird. Obwohl das zusätzliche CO₂ als Wachstumsmotor wirkt, sind die negativen Auswirkungen der Hitze größer. Die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre ist von etwa 340 ppm im Jahr 1980 auf etwa 425 ppm im Jahr 2024 deutlich gestiegen. Prognosen zufolge ist es nicht unwahrscheinlich, dass sie bis 2050 annähernd 600 ppm erreicht. Schon heute ist der CO₂-Gehalt so hoch wie seit mindestens zwei Millionen Jahren nicht mehr. Das letzte Mal, als er so hoch war, lag die globale Temperatur 1 bis 2,5 Grad höher als heute, und der Meeresspiegel war 5 bis 25 Meter höher – ein Hinweis darauf, in welche Richtung sich die Welt bewegt. Unsere CO₂-Emissionen sind so umfangreich, dass sie den Gehalt dieses Treibhausgases in der Atmosphäre mindestens 100-mal schneller ansteigen lassen als während der natürlichen CO₂-Anstiege der vergangenen 800.000 Jahre. Die natürlichen Emissionen der Vergangenheit wurden unter anderem durch die Erdrotation, die Plattentektonik, den massiven Abbau von Vegetation und vulkanische Aktivitäten verursacht.