Potenzial von Halophyten für stoffliche und energetische Nutzung am Beispiel von Salicornia

Abstract

Im Laufe der letzten Jahre sieht sich die Landwirtschaft vermehrt mit der Problematik der zunehmenden Bodenversalzung und schwindenden Frischwasserquellen konfrontiert. Die Welternährung ist dabei abhängig von wenigen salzsensitiven Kulturpflanzen. Folglich ist die Entwicklung alternativer Methoden, die es der Menschheit ermöglicht, salzkontaminierte Böden zu reinigen oder nutzbar zu machen, ein sinnvolles Unterfangen und deshalb entwickelte sich aus dieser Problematik ein alternativer Zweig zur konventionellen Landwirtschaft: die saline agriculture. In diesem Kontext steht Salicornia, eine Halophyte, deshalb schon seit einiger Zeit im Fokus der Forschung. Zu den vielversprechendsten Verwendungsmöglichkeiten zählt die Nutzung von Salicornia zur Produktion von Biokraftstoffen wie Biodiesel, Bioethanol und Biogas. Insbesondere die Beteiligung von angesehenen Firmen wie Boeing, Etihad Airways, Lufthansa und der US Air Force an Projekten wie den „Integrated Seawater Energy Agricultural System“ in Abu Dhabi und Mexiko lässt auf eine zukunftsnahe Durchsetzung von Salicornia als nachwachsenden Rohstoff hoffen. Um mögliche Schadstoffe und Keime in geschlossenen Lebenserhaltungssystemen (Biological Life Support Systems, BLSS) zu mindern und eine bessere Stickstoffverfügbarkeit für Pflanzen zu gewährleisten, forscht das Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin an einem Biofiltersystem (C.R.O.P.® - Combined regenerative organic-food production) in Kombination mit hydroponischen Pflanzenzuchtsystemen. Das System basiert auf einer mit Lavagestein gefüllten Filterröhre, welches Lebensraum für viele Mikroorganismen bietet. Durch das vorherrschende Milieu werden Keime reduziert und es kommt zur Entgiftung von Schadstoffen durch mikrobiellen Abbau. Da sich Harnstoff aus dem Urin in das pflanzenschädliche Ammoniak aufspaltet, muss dieses vor der Ausbringung zu Nitrat oxidiert werden, damit Stickstoff in einer pflanzenverfügbaren Form vorliegt. Dies wird durch die Aktivität von aeroben und anaeroben Organismen im Filtersystem gewährleistet. Zwar kann Salicornia Nitrat als Stickstoffquelle nutzen, allerdings zeigte sie deutlich bessere Wachstumserfolge und NaCl-Aufnahme mit der Zudüngung von Stickstoff in Form von Harnstoff.