Viren sind nicht nur teils gefährliche Krankheitserreger, sondern offenbar auch ein vielversprechendes Mittel gegen hohe Treibhausgas-Emissionen in der Landwirtschaft. Laut einer in der Fachzeitschrift Nitrogen Cycling veröffentlichten chinesischen Studie können Bodenviren die Emissionen des allgemein als Lachgas bekannten Distickstoffmonoxid (N2O) reduzieren, indem sie selektiv die Mikroben infizieren, die für die Produktion dieses starken Treibhausgases verantwortlich sind. Lachgas kann 300-mal stärker Wärme in der Atmosphäre einschließen als Kohlendioxid (CO2). Es wird größtenteils durch einen Prozess namens Denitrifikation aus landwirtschaftlichen Böden freigesetzt. Dabei wandeln Bodenmikroben überschüssigen Dünger in Stickstoffgase um.

Lebende Virusextrakte in Agrarböden

Viren mildern den Stickstoffverlust und die Lachgas- bzw. N2O-Emissionen im Boden während der Denitrifikation, indem sie die verantwortlichen Mikroben (Denitrifizierer) selektiv infizieren.Bildrechte: Wei Song, Jinzhi Yao, Yingdong Fu & Shuping Qin

Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften testeten nun, wie sich unterschiedliche Viren-Konzentrationen auf Boden-Emissionen auswirken. Sie fügten im Labor lebende Virusextrakte zu landwirtschaftlichen Böden aus der für hohen Düngemittel-Verbrauch und erhebliche Stickstoff-Verluste bekannten Nordchinesischen Ebene hinzu. Mittels Gasmessungen und genetischer Sequenzierung fanden die chinesischen Wissenschaftler heraus, dass die Virus-Zugabe die N2O-Emissionen um bis zu 20 Prozent reduzierte. Den Studien-Autoren zufolge wurden durch eine Virusinfektion der Bodenmikroben wichtige Bakteriengruppen wie Pseudomonadota unterdrückt, deren Gene für die Produktion von Lachgas benötigt werden. Dies führte zu einer geringeren Produktion von Treibhausgasen.

Virusinfektionen verändern Mikroben

Eine entsprechende Netzwerkanalyse des chinesischen Forscherteams zeigte zudem, dass Böden mit höheren Virus-Konzentrationen komplexere Virus-Mikroben-Interaktionen entwickelten. Dies deutet den Forschern zufolge darauf hin, dass Virusinfektionen die mikrobielle Gemeinschaft aktiv umgestalteten. Die Studie wurde unter Laborbedingungen durchgeführt. Sollten sich ähnliche Ergebnisse auch auf Agrarflächen bestätigen, so die Einschätzung der Studien-Autoren, könnte die "virale Regulation von Bodenmikroben ein neues Instrument zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks in der Landwirtschaft" darstellen.

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(dn)

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