Dieser vom Regen angetriebene Samenträger könnte zur Wiederaufforstung der entlegensten Gebiete beitragen
Die Wiederaufforstung ist für den Kampf gegen den Klimawandel und den Schutz der Artenvielfalt von entscheidender Bedeutung, aber das Pflanzen von Setzlingen von Hand kann langsam und arbeitsintensiv sein.
In den letzten Jahren wurden Drohnen eingesetzt, um Samen auf durch Waldbrände abgeholzte Flächen zu werfen. Das Unternehmen Mast Reforestation, früher DroneSeed, hat diese Methode im Westen der USA und darüber hinaus angewandt, und der World Wildlife Fund hat spezielle Drohnen zur Wiederherstellung von Buschland in Australien eingesetzt. Doch damit ein Wald nachwachsen kann, müssen die abgeworfenen Samen in den Boden gelangen und keimen, und das kann eine Herausforderung sein.
Forscher des Morphing Matter Lab an der Carnegie Mellon University in Pennsylvania haben vielleicht eine Lösung gefunden. Nach dem Vorbild der Natur hat das Labor einen "E-Saatgut"-Träger entwickelt, der von Drohnen abgeworfen und in den Boden gebohrt werden soll.
Bemerkenswerterweise benötigt der Träger keine Energiequelle, um sich in den Boden zu bohren - er besteht aus einem Material, das sich als Reaktion auf Regen "selbst bohrt".
Die Leiterin des Labors, Lining Yao, und ihre Kollegen ließen sich von Erodiumsamen inspirieren: Die Samen dieser Pflanzengattung haben einen spiralförmigen "Bohrer", der seine Form verändert, wenn er nass wird, und einen "Schwanz" benutzt, um sich aufzurichten und effektiver in den Boden zu drücken.
Das Team schuf einen Samenträger, der auf demselben Prinzip basiert und aus Weißeichenholz besteht, das von Natur aus auf Veränderungen der Luftfeuchtigkeit reagiert. Sie behandelten das Holz chemisch, um es in nassem Zustand flexibler, weicher und dichter zu machen, damit es sich besser ausdehnen kann. Erodium hat einen einzelnen Schwanz, der Samenträger jedoch drei, wodurch er sich leichter in den Boden bohren lässt.
Laut den von Yao in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Forschungsergebnissen hat der Träger eine Erfolgsquote von 80 % bei der Aussaat auf flachem Boden" und ist damit unter den gleichen Bedingungen effektiver als Erodiumsamen. Nachdem sich der Träger eingegraben hat, ist das Saatgut vor Tieren und den natürlichen Elementen geschützt, was seine Keimchancen erhöht.
Maßgeschneidert
Im August wurde das Design mit dem Preis Falling Walls breakthrough of the year (Durchbruch des Jahres) ausgezeichnet, der jedes Jahr für wissenschaftliche Durchbrüche in akademischen Disziplinen vergeben wird, und zwar im Bereich Ingenieurwesen und Technologie.
Bisher hat Morphing Matter die Saatgutträger nur an Standorten in Pittsburgh und Changxing, China, getestet, aber Yao sagt, dass das Labor Interesse von Risikokapitalgebern und Regierungsbehörden in der ganzen Welt erhalten hat, die die Saatgutträger in Aufforstungsprojekten einsetzen wollen.
Sie weist jedoch darauf hin, dass für verschiedene Standorte spezifische Arten von Saatgutträgern entwickelt werden müssen, die u. a. für unterschiedliche Böden und Feuchtigkeitsgrade geeignet sind. "Wir müssen das Design auf die lokalen Bedingungen und das jeweilige Saatgut abstimmen", erklärt Yao.
Die Wüste ist ganz anders als der Regenwald am Amazonas oder die Küstenlinie auf Hawaii. "Die Partnerschaft muss sehr eng mit den Praktikern vor Ort zusammenarbeiten, deshalb bitten wir sie immer, uns Saatgut und Erde zu schicken, damit wir sie validieren können."
Die Bereitstellung der Technologie für Projekte auf der ganzen Welt würde eine Ausweitung der Produktion erfordern.
"Die meisten Leute, die sich an uns wenden, wollen Tausende von Samen, sie wollen Millionen von Bäumen in einem Jahr anbauen", sagt Yao. "Ich habe ein kleines Team im Labor gegründet, das über eine Strategie für die Massenproduktion nachdenkt, aber wir wollen auf jeden Fall mehr finanzielle und personelle Unterstützung, um das Ganze zu einem größeren Projekt zu machen."
Shu Yang, Professorin an der University of Pennsylvania, war maßgeblich an dem E-Saatgut-Trägerprojekt beteiligt. Ihrer Meinung nach ist die Frage der großflächigen Verteilung ein wichtiger Punkt.
"Man muss sich die Effizienz ansehen. Im Moment liegt sie bei 80 %, und wenn man dann ein großes Gebiet abdeckt, wie sieht es mit der Effizienz im Vergleich zu den Kosten aus? ... Ich denke, die Erfolgsquote ist entscheidend dafür, ob die Leute daran interessiert sind", sagt Yang.
Was den Herstellungsprozess angeht, glaubt Yang jedoch, dass es möglich sein wird, genügend Träger zu produzieren, um die Nachfrage zu decken.
Saatgutknappheit
Matthew Aghai, Vizepräsident für Bioforschung und -entwicklung bei Mast Reforestation, hält das E-Saatgut-Projekt für eine "phänomenale Entwicklung", fügt aber hinzu, dass für eine wirklich effektive Saatgutverteilung bessere Drohnen für die Aufforstung zur Verfügung gestellt werden müssen. Bei herkömmlichen Drohnen ist die Technologie noch nicht so weit, dass man mit einem hohen Maß an Kontrolle und Präzision arbeiten kann", sagt er.
Mast Reforestation stellt Drohnen her und setzt sie zur Aufforstung auf der ganzen Welt ein. Außerdem produziert das Unternehmen jährlich Millionen von Samen in der größten Saatgutbank im Westen der USA. Aghai fügt hinzu, dass der Einsatz von Drohnen für die Aufforstung in abgelegenen Gebieten eine Infrastruktur, wie z. B. Ladestationen, erfordert, die oft nicht vorhanden ist.
Eine noch größere Herausforderung könnte jedoch der Mangel an Saatgut sein, da die Lagerung von Saatgut in Banken Zeit in Anspruch nimmt und Saatgärtnereien mehr finanzielle Mittel benötigen, sagt er. "Es gibt in unserer Branche tatsächlich einen größeren Mangel an Saatgut, einen sehr ernsten Mangel. Das ist der Engpass bei der Wiederaufforstung, nicht die Technologie".
Lesen Sie auch:
- Hier wird ein Stammesmitglied bestraft
- Verkehrsrechtsanwälte warnen: Sprechen Sie nicht mit der Polizei!
- Wird er 37 Jahre später wegen Juttas Mordes verurteilt?
- Er versuchte auch, seinen Cousin zu töten
Quelle: edition.cnn.com
