Klimakrise könnte wilde Vanillepflanzen und bestäubende Insekten auseinandertreiben und die weltweite Versorgung gefährden
Forscher stellen fest, dass eine geringere Überschneidung geeigneter Lebensräume für Vanillepflanzen und die sie bestäubenden Insekten das Überleben der Wildvanille bedrohen könnte
Vanillearoma wird häufig in Lebensmitteln, Arzneimitteln und Kosmetika verwendet. Die Hauptquelle, Vanilla planifolia, ist jedoch anfällig für Krankheiten, Dürre und Hitze - Stressfaktoren, die im Zuge des Klimawandels voraussichtlich noch häufiger auftreten werden. Wilde Vanille-Arten bieten ein genetisches Reservoir von wilden Verwandten, die die Zukunft der Vanillepflanze sichern. Wissenschaftler haben nun untersucht, wie der Klimawandel die Überschneidung der Lebensräume von Wildvanille und ihren Bestäuberinsekten beeinträchtigen könnte.
"Der Klimawandel kann zu einer geringeren Überlappung der Lebensräume von Vanille-Orchideenarten und ihren Bestäubern führen, was eine Entkopplung von Pflanze und Bestäuber zur Folge hat, die sich negativ auf das Überleben der wilden Vanillepopulationen auswirkt", sagte Dr. Charlotte Watteyn, Forscherin an der KU Leuven und am Lankester Botanical Garden Research Center der Universität von Costa Rica (UVR) und Erstautorin der Studie in Frontiers in Plant Science.
"Die Erhaltung der natürlichen Populationen wildlebender Vanillearten und ihrer enormen genetischen Vielfalt ist von entscheidender Bedeutung, um die Zukunft der Vanille, einer tropischen Schlüsselpflanze für die weltweite Lebensmittelindustrie, zu sichern", fügte der Hauptautor Prof. Bart Muys von der KU Leuven hinzu.
Unangepasste Lebensräume
Das Team modellierte die Verteilung und Überschneidung der Lebensräume von 11 neotropischen Vanillearten und sieben zuvor beobachteten Bestäubern unter zwei Szenarien des Klimawandels. Das mittlere Szenario (SSP2.4-5) stellt mäßige Herausforderungen für die Eindämmung des Klimawandels und die Anpassung daran dar und folgt einem Pfad der ausgewogenen Energieentwicklung, während das steinige Szenario (SSP3-7.0) durch viele Herausforderungen gekennzeichnet ist, sich stark auf fossile Brennstoffe stützt und es weniger globale Zusammenarbeit zur Eindämmung des Klimawandels gibt.
Sie fanden heraus, dass die Klimabedingungen für sieben Vanille-Arten in beiden Szenarien bis 2050 günstiger werden könnten. Diese Arten könnten ihre Lebensräume um bis zu 140 % vergrößern, während die Fläche mit geeigneten Lebensräumen für die anderen vier Arten um bis zu 53 % schrumpfen würde.
Für Bestäuber könnte die Zukunft auf einem sich erwärmenden Planeten noch düsterer aussehen. Es wurde festgestellt, dass die Eignung des Lebensraums für alle Bestäuber wahrscheinlich abnehmen wird, wobei die negativen Veränderungen beim SSP3-7.0-Szenario etwas stärker ausfallen. "Trotz der möglichen Zunahme geeigneter Lebensräume für einige Vanille-Arten könnte ihre Abhängigkeit von Bestäubern das Überleben der natürlichen Populationen gefährden", erklärte Watteyn.
Es ist unklar, ob andere Bestäuber den Platz derjenigen einnehmen können, die aus den Lebensräumen der wilden Vanille verschwinden könnten. "Vanillearten sind für ihre speziellen Beziehungen zu Bestäubern bekannt und könnten daher Schwierigkeiten haben, Bestäuber zu ersetzen", so Watteyn. "Für Arten, die bei der Bestäubung nicht auf einen einzigen Vektor angewiesen sind, könnte die Zukunft rosiger aussehen". Die meisten Arten sind jedoch in der Regel nur von einem oder wenigen bestimmten Bestäubern abhängig.
Robuste Nutzpflanzen erforderlich
Die Erhaltung der wilden Vanillepflanzen ist nicht nur für die biologische Vielfalt, sondern auch für die Landwirtschaft wichtig. Die kommerziell genutzte Pflanzenart zeichnet sich durch eine geringe genetische Vielfalt aus, was sich negativ auf den Ertrag, die Qualität und die Stabilität der Produkte auswirken kann. "Wilde Vanillearten haben das Potenzial, diese Probleme zu mildern, da sie sich in der freien Natur weiterentwickeln und Eigenschaften entwickeln, die für die Verbesserung von Kulturpflanzen von Interesse sind, z. B. Trockenheits- und Hitzetoleranz und Resistenz gegen Krankheitserreger", erklärte Muys.
Viele Vanillearten sind bereits bedroht, und eine natürliche Bestäubung findet nur selten statt. Die Fragmentierung der Wälder, der Verlust von Lebensräumen und extreme Temperaturen verschärfen das ohnehin schon düstere Szenario für das Überleben der "Königin der Aromen". "Die gemeinsame Erforschung der Ökologie und der genetischen Vielfalt der wilden Vanille in ihrem natürlichen Verbreitungsgebiet ist von größter Bedeutung, wenn wir die Vanillezucht in die Zukunft führen wollen, indem wir auf ethische und nachhaltige Weise die lokalen Variationen nutzen, um den globalen Bedürfnissen gerecht zu werden", sagte Mitautor Prof. Adam Karremans, der Direktor des Lankester Botanical Garden Research Center an der UCR.
Die Autoren warnten, dass die Ergebnisse mit Vorsicht zu interpretieren seien, da es nur wenige Aufzeichnungen über das Vorkommen von wilden Vanillearten und Bestäubern gebe. Lebensraumüberschneidungen könnten sich verschieben, wenn ökologische Wechselwirkungen wie die Ausbreitung von Samen und Interaktionen mit Mikroorganismen oder Störungen wie die Umwandlung von Lebensräumen und illegale Entnahme in die Modelle einbezogen werden.
"Wie Kakao und Kaffee ist die Vanille eine globale Exportpflanze mit hohem internationalem Marktwert. Sie wird angebaut, um Gewinne zu erzielen, und ist eine wichtige Triebkraft für die ländliche Entwicklung, die landwirtschaftliche Innovation und den allgemeinen Wohlstand", so Watteyn abschließend. "Der Anbau kommt den kleinbäuerlichen Gemeinschaften in den Tropen zugute, daher ist es dringend notwendig, die Widerstandsfähigkeit der Vanilleanbausysteme zu verbessern."
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