Ein rascher Anstieg von Pilzbefall auf Nutzpflanzen – verstärkt durch den Klimawandel – könnte zu einer „Katastrophe“ für die weltweite Nahrungsmittelversorgung werden, haben Wissenschaftler gewarnt.
Pilzinfektionen sind bereits die größte Bedrohung für Nutzpflanzen weltweit werden geschätzt 10 bis 23 Prozent der Jahresproduktion der Landwirte zu zerstören, plus weitere 10 bis 20 Prozent nach der Ernte, wodurch genug Weizen, Reis, Mais, Kartoffeln und Sojabohnen verdorben werden, um bis zu 4 Milliarden Menschen ein Jahr lang mit 2.000 täglichen Kalorien zu ernähren.
Aber in einem Artikel, der in der führenden Zeitschrift veröffentlicht wurde Naturhaben Wissenschaftler davor gewarnt, dass der „perfekte Sturm“ der Lebensmittelproduktionstechniken, der die aktuelle Situation angeheizt hat, durch steigende Temperaturen noch weiter verschärft werden könnte.
Die globale Erwärmung bedeutet, dass sich Pflanzenpathogene – einschließlich Pilze –, die zuvor auf südliche Regionen beschränkt waren, nun in Richtung Nordpol ausbreiten, wobei Pilzinfektionen seit den 1990er Jahren mit einer Geschwindigkeit von etwa 7 Kilometern pro Jahr nach Norden wandern.
In einem solchen Beispiel haben Landwirte bereits Weizenrost-Infektionen gemeldet, die typischerweise in den Tropen in Irland und England auftreten.
Die Wissenschaftler warnten davor, dass steigende Temperaturen auch dazu führen könnten, dass Pilze, die in kälteren Ländern bereits harmlos in Pflanzen leben, pathogen werden – und dass bodenbewohnende Krankheitserreger besser in der Lage sein könnten, von Pflanzen zu springen und wärmere Wirte wie Tiere und Menschen zu infizieren.
Es wird angenommen, dass pilzliche Krankheitserreger jedes Jahr mindestens 1,5 Millionen Menschenleben fordern, ähnlich der Zahl, die durch Malaria und TB getötet wird, was die Weltgesundheitsorganisation dazu veranlasste, im Oktober zu warnen, dass sie „immer häufiger und behandlungsresistenter“ werden.
Während die UN-Gesundheitsbehörde den Klimawandel und den menschlichen Handel und Reisen als treibende Kraft für die Zunahme menschlicher Infektionen anführte, weist die neue Studie auf landwirtschaftliche Praktiken hin, die „perfekte“ Bedingungen für Pilze schaffen, um Nutzpflanzen zu infizieren.
Der Pilzerreger Cryptococcus neoformans verursacht immer mehr lebensbedrohliche Infektionen
(US-Zentren für Seuchenkontrolle)
Die Autoren beschreiben die Bedrohung für Pflanzen als „eine weitere große Bedrohung für die menschliche Gesundheit“ – neben der, die Pilze direkt für Menschen darstellen, insbesondere für Menschen mit geschwächtem Immunsystem – und warnen, dass gemeinsame globale Maßnahmen erforderlich sind, um das Problem anzugehen.
„Pilzinfektionen bedrohen einige unserer wichtigsten Nutzpflanzen, von Kartoffeln über Getreide bis hin zu Bananen“, sagte Co-Autorin Professor Sarah Gurr von der University of Exeter. „Wir sehen bereits massive Verluste, die angesichts des Bevölkerungswachstums zu einer globalen Katastrophe zu werden drohen.
„Kürzlich haben wir gesehen, wie sich die Welt wegen der Bedrohung der menschlichen Gesundheit durch Covid vereint hat. Wir brauchen jetzt dringend einen global einheitlichen Ansatz zur Bekämpfung von Pilzinfektionen mit mehr Investitionen von Regierungen, philanthropischen Organisationen und Privatunternehmen, um auf den Samen der Hoffnung aufzubauen und zu verhindern, dass sich dies zu einer globalen Katastrophe entwickelt, die Menschen verhungern lässt.“
Pilze sind unglaublich widerstandsfähig, und die Sporen einiger Arten können bis zu 40 Jahre im Boden lebensfähig bleiben, während die in der Luft befindlichen Sporen anderer Arten – wie Weizenrost – zwischen den Kontinenten reisen können, so die Autoren.
Sie gelten auch als äußerst anpassungsfähig, mit einer „phänomenalen“ genetischen Vielfalt zwischen und zwischen den Arten.
Moderne landwirtschaftliche Praktiken, bei denen genetisch einheitliche Pflanzen in weiten Gebieten angebaut werden, „bieten die idealen Nahrungs- und Brutstätten für eine so produktive und sich schnell entwickelnde Gruppe von Organismen“, warnt das Papier.
Darüber hinaus hat die zunehmend weit verbreitete Anwendung von Antimykotika, die nur auf einen einzigen zellulären Prozess in Pilzen abzielen, zur Entstehung von Fungizidresistenzen geführt, sagen die Autoren.
Während die Autoren – Prof. Gurr und Prof. Dr. Eva Stukenbrock von der Universität Kiel – vor einer möglichen „Katastrophe“ warnen, sagen sie auch, dass es Anlass zur Hoffnung gebe.
Sie verweisen auf neue Forschungen in Exeter, die den Weg für komplexere antimykotische Behandlungen ebnen könnten, die weit weniger wahrscheinlich eine Fungizidresistenz fördern, sowie auf eine dänische Studie mit vielversprechenden Ergebnissen, in der Landwirte Saatmischungen mit einer Reihe von pilzresistenten Genen pflanzten.
Technologie könnte sich auch als entscheidend erweisen, da KI, Citizen Science und Fernerkundungswerkzeuge wie Drohnen eine frühzeitige Erkennung und Kontrolle von Ausbrüchen ermöglichen, sagten die Autoren, die mehr Investitionen in die Erforschung von Pilzkulturen forderten.
„Um die größten Bedrohungen für die Ernährungssicherheit – und damit für die menschliche Gesundheit – anzugehen, müssen wir uns um die verheerenden Auswirkungen kümmern, die Pilze auf die weltweite Nahrungsmittelversorgung haben und weiterhin haben werden“, schrieben sie.