Mike Miille und Jonas Boehringer

Optimierte Mikroben können die Landwirtschaft nachhaltiger machen

 

Die kontroverse Debatte über die Zukunft der Landwirtschaft spiegelt die enormen Herausforderungen wider, die vor uns liegen: Einerseits werden wir aufgrund der zunehmenden Weltbevölkerung eine Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion um 50 Prozent bis 2050 (im Vergleich zu 2012) brauchen. Auf der anderen Seite müssen wir die Umwelt schützen, und zwar besser als bisher. Es sieht ein bisschen aus wie die Quadratur des Kreises.

Wir haben aber auch schon viel erreicht. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts produzierte ein nordamerikanischer Farmer im Durchschnitt genug Nahrung für vier Menschen; heute kann er schon mehr als 150 Menschen ernähren. Ermöglicht wurde dies durch eine enorme Produktivitätssteigerung, die der Schlüssel zur Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung ist. Diese Produktivitätssteigerung wurde durch die zunehmende Mechanisierung vorangetrieben (Traktoren) sowie durch Fortschritte in der Chemie (synthetische Dünge- und Pflanzenschutzmittel) und der Genetik (produktivere Pflanzensorten).

Diese Entwicklungen waren für das Wachstum unserer Gesellschaft insgesamt von entscheidender Bedeutung – aber sie hatten auch ihren Preis. Das Pflügen von Feldern zerstört die Bodenstruktur und setzt CO2 frei, synthetische Stickstoffdünger kontaminieren Wasserquellen und sind für etwa 3 Prozent aller Treibhausgasemissionen verantwortlich, und Pflanzenschutzmittel können teilweise in der Umwelt verbleiben und Nicht-Zielarten beeinträchtigen.

Liam Condon

Mike Miille

CEO von Joyn Bio

Keine Frage: Wir brauchen weitere bahnbrechende Innovationen, um genügend Nahrungsmittel anzubauen und die Weltbevölkerung nachhaltig zu ernähren – und natürliche Ressourcen dabei optimal einzusetzen.

"Das Potenzial von Mikroben in der Landwirtschaft ist riesig, aber weitgehend ungenutzt"

Ein Lösungsansatz mit großem Potenzial, der in verschiedenen Branchen – insbesondere in der Landwirtschaft – an Dynamik gewinnt, sind Mikroorganismen. Mikroben erweisen sich als nützliche Werkzeuge in vielen Bereichen, von Arzneimitteln bis hin zu Textilien, und sie können auch die Landwirtschaft nachhaltiger machen. Es gibt schätzungsweise eine Billion verschiedener Mikroben mit allen möglichen, natürlich vorkommenden Eigenschaften. Einige von ihnen schützen Pflanzen nachweislich vor Schädlingen und Krankheiten oder wandeln Stickstoff aus der Luft in eine für Pflanzen verwertbare Form um.

Liam Condon

Jonas Boehringer

Principal Expert Biotechnology bei Bayer

Das Potenzial von Mikroben in der Landwirtschaft ist riesig, aber weitgehend ungenutzt. Joyn Bio hat sich zum Ziel gesetzt, dies zu ändern.

Joyn Bio baut eine Plattform für die Entwicklung mikrobieller Lösungen in der Landwirtschaft auf, die genauso gut funktionieren – wenn nicht sogar besser – als die derzeitigen chemischen Lösungen. Diese tragen oft zu Umweltschäden bei – wie z.B. toten Zonen in Ozeanen und Seen, dem Klimawandel und kontaminierten Wasserquellen.

Die Plattform von Joyn Bio basiert auf dem fundierten Fachwissen und den technischen Fähigkeiten von zwei Unternehmen, Bayer und Ginkgo Bioworks, die bei der Entwicklung der Landwirtschaft bzw. der synthetischen Biologie eine wesentliche Rolle gespielt haben. Mit anderen Worten: Joyn arbeitet an der Schnittstelle zwischen synthetischer Biologie und Landwirtschaft und entwickelt Mikroben in einem Umfang und einer Geschwindigkeit, die ihresgleichen sucht. So ist Joyn auf einzigartige Weise in der Lage, den besten Mikrobenstamm für eine bestimmte Aufgabe zu identifizieren und so zu optimieren, dass er zu einem wirksamen Lösungsansatz in der Landwirtschaft wird.

Auf dem Weg zu einer Landwirtschaft mit weniger synthetischem Stickstoffdünger

Ein aktueller Schwerpunkt der Joyn-Plattform ist die Entwicklung einer Mikrobe, die den Bedarf an traditionellem, synthetischem Stickstoffdünger für Getreidekulturen wie Mais oder Weizen deutlich (um ein Drittel oder mehr) reduziert. Stickstoff ist der wichtigste limitierende Faktor für Pflanzenwachstum und Ertrag. Er macht zwar den größten Teil der Luft aus, die wir atmen, aber nur eine Handvoll Pflanzen – wie zum Beispiel Sojabohnen – können Stickstoff aus der Luft in Nährstoffe umwandeln. Wichtige Getreidepflanzen wie Mais und Weizen können den Luftstickstoff nicht verwerten und sind für optimales Wachstum auf Stickstoffdünger angewiesen. Die Erfindung des synthetischen Stickstoffdüngers führte – vergleichbar mit anderen wichtigen Entwicklungen in der Landwirtschaft – zu einer enormen Produktivitätssteigerung. Aber so wie er gegenwärtig eingesetzt wird, ist es ökologisch nicht nachhaltig, und die Landwirte suchen nach innovativen Alternativen, die gleiche oder bessere Ergebnisse liefern.

Joyn Bio arbeitet hart daran, dass Pflanzen ihren Stickstoffbedarf künftig selbst decken können – mit Hilfe einer optimierten Mikrobe, die diesen aus der Luft binden kann. Wir sehen ein unerschöpfliches Potenzial für künstliche Mikroben in zahlreichen landwirtschaftlichen Anwendungen. Die Landwirtschaft kann viel zur Lösung von Umweltproblemen auf globaler Ebene beitragen, und wir glauben, dass künstliche Mikroben dabei eine (wichtige) Rolle spielen können.

Wenn Sie Fragen haben oder mehr darüber erfahren wollen, was Joyn Bio macht und warum, wenden Sie sich an mich unter jonasc40bcab6462546bcbe9eba743cca40c6.boehringer@9e39f5cb84d3461683aad4b5af8f15f2bayer.com oder besuchen Sie Joyn Bio unter https://joynbio.com/ (wo Sie auch eine Sammlung von Presseartikeln unter https://joynbio.com/press finden).

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