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Wassermangel infolge der Klimaveränderung Die weltweite Situation ist alarmierend

Ein Bericht von Evke Freya von Ahlefeldt

„Der nächste Krieg im Nahen Osten wird ums Wasser geführt“, prophezeite bereits 1985 der damalige UN-Generalsekretär Boutros Ghali. 

Es werden noch keine Panzer zum Schutz oder Verteidigung von Brunnen aufgefahren, aber internationale Konflikte um Wasser um gibt es schon lange. So ringen Indien und Pakistan  am Indus um Wasserrechte. Irak und Türkei streiten um das Wasser von Tigris und Euphrat. Auch Ägypten und Äthiopien streiten im Becken des Blauen Nils um Wasser.

In 17 Ländern der ist jetzt schon ein Wassermangel festzustellen. Darunter sind die arabischen Golfstaaten, Israel, Jordanien, der Libanon, Libyen, Botswana und Eritrea. Aber auch der kleine Mittelmeerstaat San Marino, Turkmenistan sowie Indien und Pakistan und Afghanistan gehören dazu.
Auch in Europa sind in Italien, Portugal, Spanien und Griechenland die Folgen spürbar. Auch in einige Balkanstaaten und erstaunlicherweise in Belgien sehen Forscher des World Resources Institute der Entwicklung an Wassermangel mit Sorge.

Der Zugang zu sauberem Wasser und Hygiene ist essentiell für Überleben und Entwicklung – ganz besonders für kleine Kinder. „Wasser und Sanitärversorgung für alle“ lautet demnach das sechste der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung.

Nachfolgend 10 Punkt die die Auswirkungen der Klimaveränderungen deutlich zeigen.

1. Die Wasserkrise geschieht jetzt!

2,2 Milliarden Menschen weltweit haben keinen regelmäßigen Zugang zu sauberem Wasser. Eine unfassbare Zahl. Rund 785 Millionen Menschen haben noch nicht einmal eine Grundversorgung mit Trinkwasser. Betroffen sind vor allem Menschen oder Familien in den ärmeren Regionen der Welt – und dort vor allem in den ländlichen Gebieten.

Dabei sind mehr als zwei Drittel der Erde von Wasser bedeckt, allerdings sind nur weniger als drei Prozent davon trinkbar. Und dieses Trinkwasser ist zudem sehr ungleich verteilt. Besonders in Afrika, Lateinamerika und Asien herrscht vielerorts dramatische Wasserknappheit. Schätzungsweise 3,6 Milliarden Menschen leben heute in Gebieten, die mindestens einen Monat pro Jahr extrem wasserarm sind. Laut einer aktuellen Untersuchung von UNICEF leben weltweit mehr als 1,42 Milliarden Menschen in Gebieten mit insgesamt hoher oder extrem hoher Wasserunsicherheit, darunter 450 Millionen Kinder.

Eine Besserung ist momentan nicht in Sicht. Der UN-Weltwasserbericht aus dem Jahr 2019 plädierte für „grüne“ Lösungen – etwa natürliche Wasserkreisläufe, die für die Wasserversorgung genutzt werden sollten. Wann findet ein echtes Umdenken statt?

2. Wasser muss nicht nur sauber, es muss „sicher“ sein.

Hier bei UNICEF wird von „sicherem“ Wasser gesprochen, wenn es für die Menschen in der Nähe ihres Zuhauses zugänglich, bei Bedarf verfügbar und natürlich frei von Verunreinigungen ist.

Nur dann können sich Familien darauf verlassen, dass ihre Gesundheit nicht gefährdet ist. Was nützt es, wenn es zwar Wasser in der Nähe gibt, es aber aus einem verschmutzten Fluss kommt und voller Krankheitserreger steckt?

So ist die Situation etwa für Baraka aus dem Südsudan. Mit seiner Mutter und seinen Geschwistern lebt der Fünfjährige am Stadtrand der Hauptstadt Juba. Im Bürgerkrieg wurden Wasserstellen und Brunnen gezielt beschädigt und zerstört. Die einzige Alternative für die Familie: Wasser aus einem nahegelegenen Fluss holen. Verschmutztes Wasser, das mit Keimen und Bakterien verunreinigt sein und zu Krankheiten führen kann.

3. Ohne Wasser und Hygiene verbreiten sich Krankheiten besonders schnell.

Spätestens seit Auftreten des Coronavirus sind auch wir hier noch stärker dafür sensibilisiert, dass Hygiene äußerst wichtig ist für die Vermeidung von Krankheiten. Speziell in den ärmeren Regionen der Erde ist verschmutztes Wasser aus Flüssen ein Problem – ein weiteres ist mangelnde Hygiene. Rund zwei Milliarden Menschen nutzen keine sicheren Sanitäranlagen. Dazu gehört etwa eine Toilette, die dafür sorgt, dass Menschen nicht in Kontakt mit den Ausscheidungen kommen, und ein System, das die Ausscheidungen sicher entsorgt.

Krankheiten können sich so schnell ausbreiten – eine tödliche Gefahr für kleine Kinder. Auch hier ist der Südsudan ein mahnendes Beispiel: Ein Cholera-Ausbruch hatte dort seit dem Sommer 2016 über 400 Todesopfer gefordert.

In der Regenzeit drohen weitere Ausbrüche: Überflutungen verschmutzen die Wasserquellen, viele sanitäre Anlagen sind in schlechtem Zustand – oder gar nicht erst vorhanden. 

4. „Open defecation“ ist weiter verbreitet, als man denkt.

Hierzulande praktisch undenkbar, in vielen Regionen der Welt Alltag: Rund 673 Millionen Menschen praktizieren den Stuhlgang im Freien. Sie verfügen also noch nicht einmal über eine einfache Toilette, sondern verrichten ihre Notdurft am Straßenrand, auf Feldern oder im Gebüsch.

Wie kann man das ändern? Unter anderem durch Aufklärung: UNICEF kümmert sich beispielsweise in ländlichen Dorfgemeinschaften nicht nur um Ausbau und Wartung der Wassersysteme oder den Bau von Latrinen, sondern schult auch so genannte „Wasserkomitees“.

Die Mitglieder der Komitees informieren andere Dorfbewohner dann beispielsweise über einfache Hygienepraktiken oder die Gefahr von Krankheiten. Oder sie überprüfen die Qualität des vorhandenen Trinkwassers.

Mali im August 2021

5. Wie immer: Die Kinder sind am meisten gefährdet.

Noch immer gehören der Mangel an sauberem Wasser und Hygiene zu den häufigsten Todesursachen bei Kindern unter fünf Jahren. Jeden Tag sterben mehr als 700 Kinder an vermeidbaren Krankheiten wie etwa Durchfall, die durch verunreinigtes Wasser oder mangelnde Hygiene hervorgerufen wurden.

Dabei ist Hygiene einer der einfachsten und kostengünstigsten Wege, um lebensgefährliche Krankheiten zu verhindern. Die Kinder auf den Philippinen haben nach dem großen Taifun 2013 gelernt, beim Händewaschen mit Seife zweimal „Happy Birthday“ zu singen – das ist genau die richtige Zeit, um gefährliche Krankheitserreger zu beseitigen. Ein wichtiger Hinweis, denn in einigen der ärmsten Regionen der Erde ist Händewaschen nicht selbstverständlich.

Das gründliche Händewaschen mit Seife ist, wenn es richtig gemacht wird, auch im Kampf gegen das Coronavirus ein wichtiger Faktor – das haben wir im vergangenen Jahr immer wieder gehört. Das Problem: Milliarden von Menschen weltweit haben keinen ständigen, einfachen Zugang zu einem Ort, an dem sie sich die Hände waschen können.

6. Unzählige Babys werden unter unhygienischen Bedingungen geboren.

Laut UN verfügte 2019 jedes vierte Krankenhaus weltweit nicht über fließendes Wasser und Seife zum Händewaschen. 21% hatten keine einfachen Toiletten. Unter solchen Umständen sind sichere Geburten kaum möglich. Und Hygiene ist rund um die Geburt lebenswichtig. Wird beispielsweise die Nabelschnur mit einem nicht sterilen Gegenstand durchtrennt, kann das Baby Gefahr laufen, sich mit einer lebensbedrohlichen Krankheit wie Tetanus zu infizieren.

In Notsituationen ist die Lage besonders dramatisch: Als zum Beispiel 2015 zwei schwere Erdbeben Nepal erschütterten, wurden unter anderem viele Krankenhäuser und Geburtszentren zerstört – in einigen Regionen sogar rund 70 Prozent der Geburtszentren. UNICEF richtete Gesundheitsstationen und Notunterkünfte ein, wo Mütter ihre Babys sicher und unter hygienischen Bedingungen auf die Welt bringen konnten.

7. Wassermangel verhindert Schulbildung.

Wenn Kinder täglich lange Wege gehen müssen, um Wasser für die Familie zu holen, verpassen sie oft die Chance, zur Schule zu gehen. Gerade für Kinder ist dies wertvolle Zeit, in der sie nicht Kind sein und nicht lernen können. So ergeht es zum Beispiel Aysha aus Äthiopien. Dies ist ein Tag in ihrem Leben…

Hinzu kommt: Wenn Schulen kein sicheres Trinkwasser und keine Toiletten haben, können Kinder nicht in einer angemessenen Umgebung lernen. Und Mädchen bleiben während ihrer Menstruation häufig lieber zu Hause.

2019 hatten nur etwa 69% der Schulen weltweit grundlegenden Zugang zu Trinkwasser, und nur 66% hatten sanitäre Anlagen. Rund 900 Millionen Kinder haben an ihrer Schule keinen Zugang zu Hygiene. Besonders betroffen sind die afrikanischen Länder südlich der Sahara.

8. Der Klimawandel macht es noch schlimmer.

Das sich verändernde Klima wirkt sich unter anderem auf Niederschläge aus: Intensität, Dauer und Verteilung über die Jahreszeiten hinweg verändern sich. Dies wiederum beeinflusst die Menge und Qualität des Trinkwassers. Der Klimawandel verschärft insgesamt die Wasserknappheit und kann die Konkurrenz um die begrenzten Wasserressourcen noch verstärken. Zahlreiche Menschen werden in Zukunft gezwungen sein, in andere Gebiete zu ziehen.

Extreme Wetterereignisse können zudem Wassersysteme und Infrastruktur beschädigen, die insbesondere Kinder für ihr Überleben und ihre Entwicklung benötigen, wie z.B. sanitäre Einrichtungen und Wasserleitungen in Schulen und Gesundheitseinrichtungen.

Das globale Wetterphänomen El Niño hat uns in den vergangenen Jahren vorgeführt, welche Auswirkungen der Klimawandel haben kann. Insbesondere die Länder des östlichen und südlichen Afrika wurden mit voller Wucht getroffen: Extreme Trockenheit und Dürre wechselten sich mit sintflutartigen Regenfällen ab.

Wohin führen uns die düsteren Prognosen des Klimawandels? Bereits jetzt leben rund 500 Millionen Kinder in Gebieten, die aufgrund extremer Wetterereignisse wie Zyklone, Hurrikane und Stürme sowie des steigenden Meeresspiegels einem extrem hohen Überschwemmungsrisiko ausgesetzt sind. 450 Millionen Kinder leben in Gebieten mit hoher oder extrem hoher Wasserunsicherheit. Bis 2040 wird fast jedes vierte Kind auf der Welt in einem Gebiet leben, das von extremer Trockenheit betroffen ist – wenn wir nicht bald handeln.

9. In Konflikten und Krisen haben Kinder doppelt so häufig keinen Zugang zu Wasser.

Weltweit benötigen Millionen Menschen in Notsituationen dringend sauberes Wasser. Ein besonders eindringliches Beispiel ist der Bürgerkrieg in Syrien, der mittlerweile seit 10 Jahren andauert. Die Kämpfe haben dort tiefe Spuren hinterlassen: Die Wasserversorgung ist in vielen Orten immer wieder zusammengebrochen, Millionen Menschen waren in den vergangenen Jahren betroffen.

UNICEF bekämpft den Wassermangel in Syrien mit Notlieferungen auf Trucks sowie dem Bau und der Reparatur von Brunnen und Infrastruktur. Tagtäglich versorgen unsere Kollegen die Kinder in den zerstörten Städten und Flüchtlingsunterkünften mit sauberem Wasser. Ein besonderes Anliegen ist der Wiederaufbau der dauerhaften Wasserversorgung von Schulen.

10. Wir müssen mehr tun!

Die Zahlen und Fakten machen deutlich: Die Welt ist noch nicht auf dem richtigen Weg, um das sechste der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung zu erreichen: „Wasser und Sanitärversorgung für alle“.

UNICEF arbeitet bereits auf höchster politischer Ebene und fordert Regierungen dazu auf, ihre Verpflichtungen zur Verbesserung des Zugangs zu Wasser und Hygiene einzuhalten und daran zu arbeiten, die Auswirkungen des Klimawandels einzudämmen. Außerdem sollte die Zusammenarbeit von Regierungen und nationalen Statistikämtern gestärkt werden, um die Erhebung, Analyse und Verbreitung von Daten zu verbessern.

Vor dem Hintergrund der globalen Wasserkrise hat UNICEF die Initiative „Water Security for All“ gestartet, um langfristig zu erreichen, dass jedes Kind Zugang zu einer nachhaltigen und klimaresistenten Wasserversorgung hat. Die Initiative soll Ressourcen, Partnerschaften und Innovationen bündeln und Unterstützung für die „Hotspots“ mobilisieren, in denen Investitionen in die Wasser- und Sanitärversorgung sowie Hygiene am dringendsten sind. 

Technische Entwicklungen und Innovationen könnten weiterhelfen, wie dieses Beispiel aus Malawi zeigt: In einem Dorf nahe der Stadt Blantyre hat UNICEF eine solarbetriebene Pumpe installiert, die der Gemeinde hilft, sich auf zukünftige Notsituationen vorzubereiten.

Die Solarpumpe reicht tiefer in den Boden als eine Handpumpe. Das bedeutet, dass die Menschen auch während einer Dürre, wenn der Grundwasserspiegel sinkt, Zugang zu Wasser haben. Zudem ist die Pumpe wartungsarm, und Solarstrom ist billiger, umweltfreundlicher und nachhaltiger als teure Dieselgeneratoren.

Quellen:
– UNICEF Report  Save the Water  
World Resources Institute

Der Wald dieser Erde könnte zu einem Bumerang des Lebens werden

Autorin: Evke Freya von Ahlefeldt

Mit der globalen Erwärmung nimmt auch das Wachstum der Bäume tendenziell ab und ihre Sterblichkeitsrate zu. Die Bäume speichern dadurch weniger Kohlenstoff. 

Gleichzeitig gilt: Je höher die Temperatur steigt, desto mehr atmet die Flora (denn nicht nur Bäume produzieren den lebenswichtigen Sauerstoff für das Leben auf der Erde) auf und setzen Kohlenstoff frei. Langfristig kann die globale Erwärmung daher die wesentliche Rolle der Wälder als CO2-Speicher in Frage stellen. Dies ist ein Teufelskreis, an dem viele Forscher sich Gedanken um Lösungen zu machen.

Zur Zeit bleibt der in Wäldern enthaltene Kohlenstoffvorrat bis zu einer Tagestemperatur von 32°C stabil. Jenseits dieser Schwelle wird dieser Vorrat auf ein Minimum reduziert. Oberhalb dieser Schwelle nimmt der Bestand sehr stark ab. Das Risiko ist immens. Die Forscher am französischen Forschungszentrum CIRAD in Montpellier errechneten, dass die Tropenwälder, die vor allem in Lateinamerika, Afrika und Asien zu finden sind, derzeit das Äquivalent von einem Vierteljahrhundert Kohlendioxid-Emissionen speichern.

Nach den Ozeanen sind die Wälder der zweitgrößte Kohlenstoffspeicher der Welt. Doch die entscheidende Rolle, die sie bisher gespielt haben, ist der globalen Erwärmung ausgeliefert. Wenn die globale Erwärmung nicht unter 2°C gehalten wird, wie im Pariser Klimaabkommen festgelegt, wird die Tagestemperatur in dreiviertel der Tropenwälder 32°C überschreiten. Dies ist die Grenze, die diese Wälder aushalten können.

Zig Milliarden Tonnen CO2

Forscher an den Universitäten von Leeds und Manchester warnt, dass jeder weitere Temperaturanstieg zu schnellen Verlusten von Waldkohlenstoff in den Tropen führen wird. Wird diese Grenze überschritten, besteht die Gefahr, dass die Wälder ihrerseits zu Kohlenstoff-Emittenten, also wie Industriebetriebe welche für den Ausstoß der Emissionen mit verantwortlich sind, umgewandelt. Die grüne Lunge unserer Erde kann sich zu einem Bumerang für alles Leben auf dieser Welt entwickeln.

Jedes weitere Grad an Temperaturanstieg würde 51 Milliarden Tonnen CO2 aus den Tropenwäldern in die Atmosphäre freisetzen.  Zum Vergleich: Im Jahr 2019 wurden die weltweiten Kohlendioxid-Emissionen laut Global Carbon Project an der Stanford Universität auf 43,1 Milliarden Tonnen Kohlendioxid geschätzt.

Für diese Studie wurden mehr als eine halbe Million Bäume von zehntausend verschiedenen Arten in 813 tropischen Wäldern in vierundzwanzig Ländern auf der ganzen Welt gemessen.
Die Beobachtung und Ergebnisse dieser Forschung gehen auf die letzten vierzig Jahre zurück.

Das im Mai 2020 von der UNO anlässlich des Welttages der Biodiversität veröffentlichtes Dokument: THE STATE OF THE WORLD, macht auf den Rückgang der weltweiten Wälder aufmerksam.

Seit 1990 sind fast 420 Millionen Hektar Wald verloren gegangen um die Flächen für
andere Nutzungen zu gewinnen.
Obwohl sich die Abholzung in den letzten drei Jahrzehnten verlangsamt hat, gehen immer noch jedes Jahr fast 10 Millionen Hektar für landwirtschaftliche Flächen verloren.
Wissenschaftler bestätigen, dass die Waldzerstörung in einem alarmierenden Tempo fortschreitet und wesentlich zum Verlust der biologischen Vielfalt beiträgt.

Evke Freya von Ahlefeldt, Paris, 29. Juni 2021


Quellen:
– Bruno Hérault, Forscher für Tropenwälder am französischen Forschungszentrum CIRAD, Montpellier
– Global Carbon Project (GCP) der Universität Stanford
– UN Bericht von Mai 2020: THE STATE OF THE WORLD

Anwendungen der Nanotechnologie in Pflanzenwachstum und Pflanzenschutz

Autorin Dr. rer. nat. Patricia Lefèvre

Im Zeitalter des Klimawandels stehen die globalen Agrarsysteme vor zahlreichen, noch nie dagewesenen Herausforderungen. Um Ernährungssicherheit zu erreichen, ist fortschrittliche Nanotechnologie ein praktisches Werkzeug, um die Pflanzenproduktion zu steigern und Nachhaltigkeit zu gewährleisten. Die Nanotechnologie hilft, die landwirtschaftliche Produktion zu verbessern, indem sie die Effizienz von Betriebsmitteln erhöht und relevante Verluste minimiert. Nanomaterialien bieten eine größere spezifische Oberfläche für Düngemittel und Pestizide. Darüber hinaus ermöglichen Nanomaterialien als einzigartige Träger von Agrochemikalien die gezielte kontrollierte Abgabe von Nährstoffen mit erhöhtem Pflanzenschutz. Aufgrund ihrer direkten und beabsichtigten Anwendungen in der präzisen Steuerung und Kontrolle von Inputs (Düngemittel, Pestizide, Herbizide) unterstützen Nanotools, wie z.B. Nanobiosensoren, die Entwicklung von Hightech-Agrarbetrieben. Die Integration von Biologie und Nanotechnologie in Nanosensoren hat ihr Potenzial, Umweltbedingungen oder Beeinträchtigungen zu erkennen und zu identifizieren, stark erhöht.

1. Einleitung

Um den zunehmenden Herausforderungen einer nachhaltigen Produktion und Ernährungssicherheit zu begegnen, wurden in den letzten Jahren bedeutende technologische Fortschritte und Innovationen im Bereich der Landwirtschaft gemacht. Solche kontinuierlichen landwirtschaftlichen Innovationen sind entscheidend, um den steigenden Nahrungsmittelbedarf der explodierenden Weltbevölkerung durch den Einsatz von natürlichen und synthetischen Ressourcen zu decken. Insbesondere die Nanotechnologie hat das Potenzial, effektive Lösungen für die vielfältigen Probleme in der Landwirtschaft zu bieten. Um die Lücke zwischen Massenmaterialien und atomaren oder molekularen Strukturen zu schließen, sind Nanopartikel von großem wissenschaftlichem Interesse. In den letzten zwei Jahrzehnten wurde eine beträchtliche Menge an Forschungsarbeiten zur Nanotechnologie durchgeführt, wobei die zahlreichen Anwendungen in der Landwirtschaft im Vordergrund standen. Der Einsatz von Düngemitteln spielt eine zentrale Rolle bei der Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion; der übermäßige Einsatz von Düngemitteln verändert jedoch irreversibel die chemische Ökologie des Bodens, wodurch die verfügbare Fläche für die Pflanzenproduktion weiter reduziert wird. Nachhaltige Landwirtschaft beinhaltet einen minimalen Einsatz von Agrochemikalien, die letztendlich die Umwelt schützen und verschiedene Arten vor dem Aussterben bewahren können. Nanomaterialien steigern die Produktivität von Nutzpflanzen, indem sie die Effizienz von landwirtschaftlichen Betriebsmitteln erhöhen, um eine gezielte und kontrollierte Zufuhr von Nährstoffen zu ermöglichen und so den minimalen Einsatz von landwirtschaftlichen Betriebsmitteln zu gewährleisten. In der Tat hat die Unterstützung der Nanotechnologie bei Pflanzenschutzmitteln exponentiell zugenommen, was eine Steigerung der Ernteerträge gewährleisten kann. Darüber hinaus besteht das Hauptanliegen in der landwirtschaftlichen Produktion darin, eine beschleunigte Anpassung der Pflanzen an die fortschreitenden Faktoren des Klimawandels wie extreme Temperaturen, Wassermangel, Salzgehalt, Alkalinität und Umweltverschmutzung mit toxischen Metallen zu ermöglichen, ohne die bestehenden empfindlichen Ökosysteme zu gefährden. Darüber hinaus hat die Entwicklung und Nutzung von Nanosensoren in der Präzisionslandwirtschaft zur Messung und Überwachung des Pflanzenwachstums, der Bodenbeschaffenheit, von Krankheiten, des Einsatzes und der Durchdringung von Agrochemikalien und der Umweltverschmutzung die menschliche Kontrolle der Boden- und Pflanzengesundheit, die Qualitätskontrolle und die Sicherheitssicherung wesentlich verbessert und damit einen großen Beitrag zu einer nachhaltigen Landwirtschaft und zu Umweltsystemen geleistet. Nanomaterial-Engineering ist die modernste Schiene der Forschung, die die Entwicklung von Hightech-Agrarbereichen unterstützt, indem sie eine größere spezifische Oberfläche bietet, der für die nachhaltige Entwicklung von landwirtschaftlichen Systemen entscheidend ist. Daher kann die Nanotechnologie nicht nur die Unsicherheit reduzieren, sondern auch die Managementstrategien der landwirtschaftlichen Produktion als Alternative zu konventionellen Technologien koordinieren. In vielen Fällen bieten Agro-Nanotech-Innovationen kurzfristige Techno-Fixes für die Probleme der modernen industriellen Landwirtschaft. Die vorliegende Übersicht fasst die Anwendungen der Nanotechnologie in der Landwirtschaft zusammen, die die Nachhaltigkeit von Landwirtschaft und Umwelt sicherstellen können.

2. Nano-Farming: Eine neue Grenze in der landwirtschaftlichen Entwicklung

Die Nanopartikeltechnologie ist eine der neuesten technologischen Innovationen, die einzigartige zielgerichtete Eigenschaften mit erhöhter Festigkeit aufweisen. Der Begriff „Nanotechnologie“ wurde erstmals 1974 von Norio Taniguichi, einem Professor an der Tokyo University of Science, geprägt. Obwohl der Begriff „Nanotechnologie“ seit langem in verschiedenen Disziplinen eingeführt wurde, ist die Idee, dass Nanopartikel (NPs) für die landwirtschaftliche Entwicklung von Interesse sein könnten, eine neuere technologische Innovation und befindet sich noch in der fortschreitenden Entwicklung. Jüngste Fortschritte bei der Herstellung von Nanomaterialien unterschiedlicher Größe und Form haben zu einer Vielzahl von Anwendungen in der Medizin, Umweltwissenschaft, Landwirtschaft und Lebensmittelverarbeitung geführt. Im Laufe der Geschichte hat die Landwirtschaft immer von diesen Innovationen profitiert. Da die Landwirtschaft mit zahlreichen und noch nie dagewesenen Herausforderungen konfrontiert ist, wie z. B. reduzierte Ernteerträge aufgrund von biotischen und abiotischen Stressfaktoren, einschließlich Nährstoffmangel und Umweltverschmutzung, hat das Aufkommen der Nanotechnologie vielversprechende Anwendungen für die Präzisionslandwirtschaft geboten. Der Begriff Präzisionslandwirtschaft oder Farming ist in den letzten Jahren aufgetaucht und steht für die Entwicklung der drahtlosen Vernetzung und Miniaturisierung der Sensoren zur Überwachung, Bewertung und Steuerung landwirtschaftlicher Praktiken. Genauer gesagt bezieht er sich auf das standortspezifische Pflanzenmanagement mit einer breiten Palette von Vor- und Nachproduktionsaspekten der Landwirtschaft, die von Gartenbaukulturen bis hin zu Feldfrüchten reichen. Die jüngsten Fortschritte im Tissue Engineering und in der Entwicklung von Nanomaterialien auf der Basis von CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas (CRISPR-associated protein) mRNA und sgRNA für die genetische Modifikation (GM) von Nutzpflanzen sind eine bemerkenswerte wissenschaftliche Leistung. Darüber hinaus bietet die Nanotechnologie hervorragende Lösungen für eine zunehmende Anzahl von Umweltproblemen. So bietet die Entwicklung von Nanosensoren weitreichende Perspektiven für die Beobachtung von Umweltstress und die Steigerung des Bekämpfungspotenzials von Pflanzen gegen Krankheiten. Daher haben solche kontinuierlichen Verbesserungen in der Nanotechnologie mit besonderem Schwerpunkt auf der Identifizierung von Problemen und der Entwicklung von kooperativen Ansätzen für ein nachhaltiges landwirtschaftliches Wachstum ein bemerkenswertes Potenzial, um breite soziale und gerechte Vorteile zu bieten.

3. Quellen und Synthese von grünen Nanopartikeln

Nanopartikel (NPs) sind organische, anorganische oder hybride Materialien mit mindestens einer ihrer Dimensionen im Bereich von 1 bis 100 nm (auf der Nanoskala). NPs, die in der Natur vorkommen, können aus den Prozessen von photochemischen Reaktionen, Vulkanausbrüchen, Waldbränden, einfacher Erosion, Pflanzen und Tieren oder auch von den Mikroorganismen produziert werden. Die Produktion von aus Pflanzen und Mikroorganismen gewonnenen NPs hat sich als eine effiziente biologische Quelle für grüne NPs herausgestellt, die in letzter Zeit aufgrund ihrer umweltfreundlichen Natur und der Einfachheit des Produktionsprozesses im Vergleich zu anderen Wegen die besondere Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auf sich zieht. Für die Nutzung der grünen Nanotechnologie werden derzeit eine Reihe von Pflanzenarten und Mikroorganismen, darunter Bakterien, Algen und Pilze, für die NP-Synthese verwendet. Zum Beispiel werden Medicago sativa und Sesbania-Pflanzenarten zur Herstellung von Gold-Nanopartikeln verwendet. Ebenso können anorganische Nanomaterialien aus Silber, Nickel, Kobalt, Zink und Kupfer in lebenden Pflanzen, wie Brassica juncea, Medicago sativa und Heleanthus annus, synthetisiert werden. Mikroorganismen, wie Kieselalgen, Pseudomonas stuzeri, Desulfovibrio desulfuricans NCIMB 8307 Clostridium thermoaceticum und
Klebsiella aerogens werden zur Synthese von Silizium-, Gold-, Zinksulfid- bzw. Cadmiumsulfid-Nanopartikeln verwendet. Obwohl eine große Anzahl von Mikroorganismen zur Synthese von grünen NPs verwendet wird, werden Pilze, hauptsächlich Verticillium sp,
Aspergillus flavus, Aspergillus furnigatus, Phanerochaete chrysoparium und Fusarium oxysporum, als die effizientesten Systeme für die Biosynthese von metall- und metallsulfidhaltigen NPs angesehen.

Alle NPs sind dreidimensionale (3D) Objekte. Eindimensionale (1D) NPs beziehen sich auf die NPs, die 2 Dimensionen auf der Nanoskala und 1 Dimension auf der Makroskala haben (Nanodrähte, Nanoröhren), während zweidimensionale (2D) NPs 1 Dimension auf der Nanoskala und 2 Dimensionen auf der Makroskala haben (Nanoschichten, Nanofilme). 3D-NPs wiederum haben 0 Dimensionen auf der Nanoskala und 3 Dimensionen auf der Makroskala (Nanokugeln, Nano-Blumen), während null-dimensionale (0D) NPs durch alle 3 Dimensionen auf der Nanoskala charakterisiert sind. So wurde eine reiche Vielfalt an physikalischen und chemischen Methoden entwickelt, um die nulldimensionalen NPs mit gut kontrollierten Abmessungen zu synthetisieren oder herzustellen. Nulldimensionale NPs, wie z. B. Quantenpunkte, haben eine breite Akzeptanz und Anwendung in Leuchtdioden, Solarzellen, Einzelelektronentransistoren wie sie in Lasern verwendet werden. Die Synthese von zweidimensionalen NPs, wie z. B. Kreuzungen (kontinuierliche Inseln), verzweigte Strukturen, Nanoprismen, Nanoplatten, Nanoblätter, Nanowände und Nanoplatten sind zu einem wichtigen Bereich in der Nano-Engineering-Forschung geworden. Solche geometrischen Strukturen von NPs haben die Untersuchung und Entwicklung neuer Anwendungen in Sensoren, Photokatalysatoren, Nanocontainern und Nanoreaktoren gesprengt. Im Gegensatz dazu haben dreidimensionale NPs in letzter Zeit aufgrund ihrer großen Oberfläche und anderer überlegener Eigenschaften wie Absorptionsstellen für alle beteiligten Moleküle auf kleinem Raum, die zu einem besseren Transport der Moleküle führen, großes Forschungsinteresse auf sich gezogen. Daher haben die Verbesserung und Entwicklung neuartiger Technologien zur Herstellung von NPs mit ihrem Anwendungspotenzial eine besondere Bedeutung, insbesondere bei der Entwicklung nachhaltiger Agrar- und Umweltsysteme.

4. Verabreichungsoptionen mit Nanopartikeln: Ein neues Fenster für nachhaltige Landwirtschaft

Die Nanotechnologie gilt als eine der Schlüsseltechnologien des einundzwanzigsten Jahrhunderts, die verspricht, traditionelle landwirtschaftliche Praktiken voranzutreiben und eine nachhaltige Entwicklung zu ermöglichen, indem sie die Bewirtschaftungs- und Erhaltungstaktiken bei reduzierter Verschwendung von landwirtschaftlichen Betriebsmitteln verbessert. Die Verabreichungssysteme von Agrochemikalien und organischen Molekülen, einschließlich des Transports von DNA-Molekülen oder Oligonukleotiden in die Pflanzenzellen, sind wichtige Aspekte der nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion sowie der Präzisionslandwirtschaft. Bei herkömmlichen Methoden werden Agrochemikalien in der Regel durch Sprühen und/oder Ausbringen auf die Pflanzen aufgebracht. Infolgedessen erreicht nur eine sehr geringe Anzahl von Agrochemikalien die Zielstellen der Pflanzen, die weit unter der für ein erfolgreiches Pflanzenwachstum erforderlichen minimalen Wirkkonzentration liegt. Die Verluste sind auf die Auswaschung von Chemikalien, den Abbau durch Photolyse, Hydrolyse und auch durch mikrobiellen Abbau zurückzuführen. Bei der Ausbringung von Düngemitteln sollte beispielsweise mehr Wert auf die Bioverfügbarkeit der Nährstoffe gelegt werden, die durch die Chelatbildung im Boden, den Abbau durch Mikroorganismen, Verdunstung, Überdosierung, Hydrolyse und Abflussprobleme verursacht wird. Bei der Anwendung von Pestiziden ist die Wirksamkeitsverbesserung durch das Abdriftmanagement in den Vordergrund zu stellen. Um umweltfreundliche landwirtschaftliche Praktiken zu gewährleisten, hat der jüngste Fortschritt der Nanotechnologie-basierten Synthese von Düngemitteln, Pestiziden und Herbiziden mit langsamer oder kontrollierter Freisetzung daher eine besondere Aufmerksamkeit in der landwirtschaftlichen Produktion erhalten. Im Laufe der Zeit hat sich die Nanotechnologie allmählich von den experimentellen Versuchen im Labor zu praktischen Anwendungen entwickelt. Das Ziel der kontrollierten Verabreichungstechniken ist die dosierte Freisetzung notwendiger und ausreichender Mengen von Agrochemikalien über einen bestimmten Zeitraum und die Erzielung der vollen biologischen Wirksamkeit bei gleichzeitiger Minimierung von Verlusten und schädlichen Wirkungen. Nanopartikel bieten die Vorteile einer effektiven Abgabe von Agrochemikalien aufgrund ihrer großen Oberfläche, der einfachen Anhaftung und des schnellen Stofftransfers. Aus diesen Gründen werden mikronische oder submikronische Partikel durch verschiedene Mechanismen in die Agrochemikalien eingearbeitet, wie z. B. Kapselung, Absorption, oberflächliche Anhaftung von Ionen oder schwachen Bindungen und Einschluss in die Nanomatrix der Wirkstoffe. Beispielsweise verlängert die Kapselung von Kaliumnitrat durch Graphenoxid-Filme den Freisetzungsprozess des Düngers beträchtlich, und eine solche Formulierung scheint bei einer großtechnischen Produktion zu relativ geringen Kosten möglich zu sein. Nanomaterialien verbessern die Stabilität von Agrochemikalien und schützen sie vor Abbau und anschließender Freisetzung in die Umwelt, was letztendlich die Wirksamkeit erhöht und die Mengen an Agrochemikalien reduziert.

Abgesehen von den landwirtschaftlichen Anwendungen bietet die Konvergenz der Nanotechnologie mit der Biotechnologie auch Möglichkeiten als neue Werkzeuge der molekularen Transporter, um Gene zu modifizieren und sogar neue Organismen zu produzieren. Zum Beispiel implizieren Nanobiotechnologien Nanopartikel, Nanokapseln und Nanofasern, um fremde DNA und die Chemikalien zu transportieren, die die Modifikation der Zielgene erleichtern. Bei der Einbringung von genetischem Material stehen virale Gentransportvektoren vor zahlreichen Herausforderungen, wie z. B. begrenzte Wirtsreichweite, begrenzte Größe des eingebrachten genetischen Materials, Transport durch die Zellmembran und auch das Problem des Traffickings des Zellkerns. Im Gegensatz dazu bieten die jüngsten Durchbrüche in der Nanobiotechnologie den Forschern größere Möglichkeiten, das genetische Material einer Spezies vollständig durch eine andere zu ersetzen. In der Gentechnik wurden Siliziumdioxid-Nanopartikel entwickelt, um DNA-Fragmente/-Sequenzen ohne unerwünschte Nebenwirkungen an die Zielspezies, wie Tabak- und Maispflanzen, zu liefern. Darüber hinaus wird das NP-gestützte Transportsystem auch zur Entwicklung insektenresistenter neuartiger Pflanzensorten eingesetzt. So werden beispielsweise DNA-beschichtete NPs als Geschosse in der Gen-Gun-Technologie zum Beschuss von Zellen oder Geweben eingesetzt, um die gewünschten Gene auf die Zielpflanzen zu übertragen. Die jüngsten Fortschritte in der Entwicklung von Chitosan-NPs mit eingeschlossener SiRNA als Trägermedium haben eine neue Möglichkeit der Pflanzenverbesserung eröffnet, die eine zielgerichtete Kontrolle von Schadinsekten ermöglicht, da Chitosan ein effizientes Bindungspotenzial mit RNA sowie eine Penetrationsfähigkeit durch die Zellmembranen besitzt. Zeitgenössische Fortschritte bei der spezifischen Übertragung von CRISPR/Cas9 single guide RNA (sgRNA) auf der Basis von Nanomaterialien haben eine neue Ära in der Gentechnik eingeleitet. Das CRISPR/Cas9-System, bestehend aus CRISPR-Repeat-Spacer-Arrays und Cas-Proteinen, ist ein RNA-gesteuertes Abwehrsystem in Prokaryoten und wurde bereits erfolgreich für das Genome Editing in Pflanzen eingesetzt. Die geringe Transporteffizienz ist jedoch immer noch eine große Hürde, die seine Anwendung behindert. Interessanterweise könnten Nanomaterialien das Ausmaß der Off-Target-Veränderungen minimieren, indem sie die Effizienz und Spezifität der CRISPR/Cas-Systeme verbessern. Zum Beispiel kationische Arginin-Gold-Nanopartikel.

5. Nano-Dünger: Eine effiziente Quelle für eine ausgewogene Ernährung der Pflanzen

Generell ist die Ergänzung der essentiellen Nährstoffe (Elementdüngung) zur Verbesserung der Pflanzenproduktivität und Bodenfruchtbarkeit unumgänglich. Dennoch wird das präzise Düngemittelmanagement als eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine nachhaltige landwirtschaftliche Entwicklung angesehen. Nahrung ist jedoch ein grundlegendes Menschenrecht. Die globale Ernährungssicherheit ist weltweit ernsthaft in Frage gestellt. Die Ernährungssicherheit ist unter anderem durch die Begrenzung der verfügbaren natürlichen Ressourcen bedroht. Es wird davon ausgegangen, dass die derzeitige Weltbevölkerung (sieben Milliarden) im Laufe der Zeit zunehmen und bis 2050 etwa neun Milliarden erreichen wird. Um die wachsende Bevölkerung zu ernähren, werden etwa 60-100 % mehr Nahrungsmittel benötigt. Um den erhöhten Nahrungsmittelbedarf zu decken, wird intensive Landwirtschaft betrieben, was letztendlich zu einem Teufelskreis aus Erschöpfung der Bodenfruchtbarkeit und Rückgang der landwirtschaftlichen Erträge führt. Man schätzt, dass ca. 40 % der weltweiten landwirtschaftlichen Flächen ernsthaft degradiert sind, was zu einem starken Verlust der Bodenfruchtbarkeit aufgrund dieser intensiven Anbaumethoden führt. Infolgedessen wird eine riesige Menge an Düngemitteln eingesetzt, um die Bodenfruchtbarkeit und die Produktivität der Pflanzen zu verbessern. Es wurde auch eindeutig festgestellt, dass ein Drittel der Pflanzenproduktivität auf Düngemittel zurückzuführen ist und der Rest von der Effizienz der Nutzung anderer landwirtschaftlicher Betriebsmittel abhängt. Dennoch übersteigt die Nährstoffnutzungseffizienz konventioneller Düngemittel kaum 30-40%. Die Nährstoffnutzungseffizienz konventioneller Düngemittel, z. B. für Stickstoff (N) 30-35 %, Phosphor (P) 18-20 % und Kalium (K) 35-40 %, blieb in den letzten Jahrzehnten konstant. Darüber hinaus hängt die Nährstoffnutzungseffizienz von konventionellen Düngemitteln, die direkt in den Boden eingebracht oder auf die Blätter gesprüht werden, weitgehend von der Endkonzentration der Düngemittel ab, die die Zielorte erreichen. Im wahrsten Sinne des Wortes erreicht eine sehr geringe Menge, die weit unter der gewünschten Mindestkonzentration liegt, den Zielstandort aufgrund von Auswaschungsverlusten von Chemikalien, Abdrift, Abfluss, Hydrolyse, Verdunstung, photolytischem oder sogar mikrobiellem Abbau. Als Folge davon beeinträchtigt die wiederholte Verwendung von zu viel Düngemitteln das inhärente Nährstoffgleichgewicht des Bodens. Außerdem werden die Gewässer durch die Auswaschung von giftigen Stoffen in Flüsse und Wasserreservoirs stark verschmutzt, was auch die Verunreinigung des Trinkwassers zur Folge hat. Es wurde berichtet, dass Anfang 1970 nur 27 kg NPK ha-1 benötigt wurden, um eine Tonne Getreide zu produzieren, während es im Jahr 2008 auf 109 kg NPK ha-1 gestiegen ist, um das gleiche Produktionsniveau zu erreichen. Nach Angaben der International Fertilizer Industry Association (IFIA) ist der weltweite Düngemittelverbrauch stark angestiegen, und es wurde prognostiziert, dass der weltweite Bedarf bis zum Jahr 2016-2017 192,8 Mio. t erreichen wird. Von diesen großen Mengen an konventionellen Düngemitteln verbleibt ein großer Teil der Chemikalien im Boden oder kann in die anderen Umweltkompartimente gelangen, was zu einer starken Umweltverschmutzung führt, die das normale Wachstum von Flora und Fauna beeinträchtigen kann.
Die Verwendung von technisch hergestellten Nanomaterialien im Rahmen einer nachhaltigen Landwirtschaft hat einen völlig neuen Weg der Nahrungsmittelproduktion aufgezeigt, der möglicherweise die Unsicherheiten im Pflanzenbau mit begrenzten verfügbaren Ressourcen überwinden könnte. Die Revolution der grünen Nanotechnologie hat die globale Landwirtschaft dramatisch verändert und Nanomaterialien als Nanodünger haben das Versprechen geweckt, die Projektion des globalen Nahrungsmittelbedarfs und auch die nachhaltige Landwirtschaft zu erfüllen. Um den Makro- und Mikronährstoffmangel durch eine verbesserte Effizienz der Nährstoffnutzung zu lindern und das chronische Problem der Eutrophierung zu überwinden, können Nanodünger eine beste Alternative sein. Nanodünger, die gezielt synthetisiert werden, um die Freisetzung von Nährstoffen in Abhängigkeit vom Bedarf der Pflanzen zu regulieren und gleichzeitig Differenzverluste zu minimieren, haben ein immenses Potenzial. Konventionelle Stickstoffdünger zum Beispiel zeichnen sich durch enorme Verluste aus dem Boden durch Auswaschung, Verdunstung oder sogar den Abbau von bis zu 50-70% aus, was letztlich die Effizienz der Düngemittel reduziert und die Produktionskosten erhöht. Auf der anderen Seite synchronisieren Nanoformulierungen von stickstoffhaltigen Düngemitteln die Freisetzung von Dünger-N mit dem Aufnahmebedarf durch die Pflanzen. Dementsprechend verhindern Nanoformulierungen unerwünschte Nährstoffverluste durch direkte Internalisierung durch die Pflanzen und vermeiden dadurch die Wechselwirkung der Nährstoffe mit Boden, Wasser, Luft und Mikroorganismen. So reduziert der Einsatz von porösen Nanomaterialien wie Zeolithen, Ton oder Chitosan die Stickstoffverluste deutlich, indem die bedarfsgerechte Freisetzung reguliert und die Pflanzenaufnahme verbessert wird. Ammoniumgeladene Zeolithe haben das Potenzial, die Löslichkeit von Phosphatmineralien zu erhöhen und damit eine verbesserte Phosphorverfügbarkeit und -aufnahme durch Nutzpflanzen aufzuweisen. Graphenoxid-Filme, ein Nanomaterial auf Kohlenstoffbasis, können den Prozess der Kaliumnitratfreisetzung verlängern, was die Funktionsdauer verlängert und Verluste durch Auswaschung minimiert. Außerdem zeigten sie, dass Nanomaterialien in der Pflanzenproduktion ein größeres Potenzial haben als herkömmliche Düngemittel. Sie zeigten, dass die Anwendung von Nanocalcit (CaCO3-40%) mit Nano-SiO2 (4%), MgO (1%) und Fe2O3 (1%) nicht nur die Aufnahme von Ca, Mg und Fe verbesserte, sondern auch die Aufnahme von P mit den Mikronährstoffen Zn und Mn deutlich erhöhte. Es gibt viele verschiedene Formen von Nanodüngern. Basierend auf ihren Wirkungen können Nanodünger als Kontroll- oder Langzeitdünger, Kontrollverlustdünger, Magnetdünger oder Nanokompositdünger als kombinierte Nanovorrichtung klassifiziert werden, um eine breite Palette von Makro- und Mikronährstoffen in wünschenswerten Eigenschaften zu liefern. Nanodünger werden hauptsächlich durch die Verkapselung von Nährstoffen mit Nanomaterialien hergestellt. Die anfänglichen Nanomaterialien werden sowohl mit physikalischen (top-down) als auch mit chemischen (bottom-up) Ansätzen hergestellt, danach werden die gewünschten Nährstoffe in nanoporösen Materialien eingekapselt oder mit einem dünnen Polymerfilm beschichtet oder als Partikel oder Emulsionen in Nanogröße geliefert, wie es für kationische Nährstoffe (NH4+, K+, Ca2+, Mg2+) oder nach Oberflächenmodifikation für anionische Nährstoffe (NO3-, PO4-, SO4-) der Fall ist.

Die landwirtschaftliche Produktion kann durch ein ausgewogenes Düngemittelmanagement, Bewässerung und die Verwendung von Qualitätssaatgut um 35-40 % gesteigert werden. Es wurde eifrig beobachtet, dass die Anwendung von nanoformulierten Düngemitteln ein erhebliches Potenzial zur Steigerung der Pflanzenproduktivität hat. Zum Beispiel kann die Verwendung von Kohlenstoff-Nanopartikeln zusammen mit Dünger die Kornerträge von Reis (10,29 %), Frühjahrsmais (10,93 %), Sojabohnen (16,74 %), Winterweizen (28,81 %) und Gemüse (12,34-19,76 %) erhöhen. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung von Chitosan-NPK-Dünger den Ernte-Index, Ernte-Index und Mobilisierungs-Index der ermittelten Weizen-Ertragsvariablen im Vergleich zu den Kontroll-Ertragsvariablen signifikant erhöht. Nanomaterialien stimulieren eine Reihe von lebenswichtigen Facetten der Pflanzenbiologie, da die Wurzel- und Blattoberflächen der Pflanzen die Hauptnährstoffschleusen der Pflanzen sind, die im Nanomaßstab hochporös sind. Folglich kann die Anwendung von Nanodünger die Nährstoffaufnahme von Pflanzen durch diese Poren verbessern oder der Prozess kann die Komplexierung mit molekularen Transportern oder Wurzelexsudaten durch die Schaffung neuer Poren oder durch die Ausnutzung von Endozytose oder Ionenkanälen erleichtern. Darüber hinaus wurde in einer Vielzahl von Untersuchungen eindeutig festgestellt, dass die Verkleinerung von Nanomaterialien die Erhöhung des Oberflächenmassenverhältnisses der Partikel ermöglicht, was zur Folge hat, dass eine große Menge an Nährstoffionen langsam und kontinuierlich über einen längeren Zeitraum adsorbiert und desorbiert wird. Auf diese Weise gewährleisten die Nanoformulierungen von Düngemitteln eine ausgewogene Ernährung der Pflanzen während des gesamten Wachstumszyklus, was letztendlich die landwirtschaftliche Produktion verbessert. Es ist anzumerken, dass die erhöhte Effizienz eines Produktes die Landwirte dazu anregen kann, das Produkt gewinnbringender einzusetzen.

Als vielversprechendes interdisziplinäres Forschungsgebiet hat die Nanotechnologie in der Landwirtschaft ihre enorme Bedeutung erlangt. Neben den Makronährstoffen spielen auch Mikronährstoffe wie Mangan, Bor, Kupfer, Eisen, Chlor, Molybdän, Zink eine wesentliche Rolle bei der stetigen Steigerung der Pflanzenproduktivität. Zahlreiche Faktoren, wie z. B. der pH-Wert des Bodens (Alkalität oder saurer Zustand), begünstigen jedoch bei extensiver landwirtschaftlicher Praxis deren Mangel in der Pflanzenproduktion. Der Mangel an Mikronährstoffen vermindert nicht nur die Produktivität von Nutzpflanzen, sondern beeinträchtigt auch die menschliche Gesundheit durch den Verzehr von Lebensmitteln mit Mikronährstoffmangel. Eisenmangel beispielsweise verursacht Anämie, Wachstumsstörungen, Probleme mit der reproduktiven Gesundheit und sogar eine verminderte kognitive und körperliche Leistungsfähigkeit beim Menschen. Im Gegensatz dazu würde die Supplementierung von nanoformulierten oder in Nanoform eingeschlossenen Mikronährstoffen zur langsamen oder kontrollierten Freisetzung von Nährstoffen den Aufnahmeprozess durch Pflanzen stimulieren, das Wachstum und die Produktivität von Nutzpflanzen fördern und auch zur Erhaltung der Bodengesundheit beitragen. Zum Beispiel beeinflusst die Anwendung von Nano-Zinkoxid in niedrigen Dosen in zinkarmen Böden das Wachstum und die physiologischen Reaktionen, wie die Spross- und Wurzelverlängerung, das frische Trockengewicht und die Photosynthese bei vielen Pflanzenarten im Vergleich zur Kontrolle positiv. Es wurde auch gezeigt, dass die Anwendung von Zinkoxid-Nanopartikeln mit anderen Düngemitteln in zinkarmen Böden nicht nur die Nährstoffausnutzung fördert, sondern auch die Produktivität von Gerste um 91 % im Vergleich zur Kontrolle erhöht, während traditionelles ZnSO4 in großen Mengen die Produktivität um 31 % im Vergleich zur Kontrolle erhöht.

Wissenschaftliche Innovationen sind auf die Verbesserung des menschlichen Wohlergehens ausgerichtet. Ebenso zielen Pflanzenwissenschaftler darauf ab, die natürliche genomische Vielfalt verschiedener domestizierter Nutzpflanzen wiederherzustellen und Technologien zur Verringerung des Düngerverbrauchs zu verbessern, ohne die Produktivität der Pflanzen und eine nachhaltige Umwelt zu beeinträchtigen. Im Zuge dessen wird in der nachhaltigen Landwirtschaft ein neuer Begriff, „Kontrollverlustdünger“, verwendet. Diese Art von Düngemitteln wurde entwickelt, um die punktuelle Verschmutzung durch Inputs in der Landwirtschaft zu reduzieren, die durch die Bildung eines Nanonetzwerks durch Selbstorganisation bei Kontakt mit Wasser im Boden funktionieren. Die eingeschlossenen Nährstoffe des Düngers gelangen über Wasserstoffbrücken, Oberflächenspannung, molekulare Kraft oder viskose Kraft in das Bodennetzwerk. Infolgedessen vergrößert sich ihre räumliche Skala, so dass sie leicht durch die Bodenfiltration blockiert werden und im Boden um die Pflanzenwurzeln herum fixiert bleiben, was die Nährstoffaufnahme durch die Pflanzen erleichtert, um die Anforderungen während des Wachstumszyklus zu erfüllen. Ein solcher neuartiger Ansatz wurde zum Beispiel erfolgreich eingesetzt, um die Transferrate von Stickstoff in die Umwelt zu reduzieren. Es wurde auch gezeigt, dass die Anwendung von Düngemitteln mit Kontrollverlust nicht nur den Stickstoffabfluss und den Auswaschungsverlust um 21,6 % und 24,5 % verringert, sondern auch einen Anstieg des mineralischen Reststickstoffs im Boden um 9,8 % zusammen mit einer um 5,5 % gesteigerten Weizenproduktion im Vergleich zu herkömmlichen Düngemitteln bewirkt. Obwohl eine Reihe von Forschungsarbeiten zu diesem Thema veröffentlicht wurden, sind die Informationen und Forschungen über das breitere Potenzial noch unzureichend. Daher sollten weitere Forschungsarbeiten durchgeführt werden, um neue und vielversprechende Ansätze zu erforschen, die die Migration anderer Makro- und Mikronährstoffe als Schadstoffe im Mikrobereich in die Umweltmatrix kontrollieren können.

6. Nanomaterialien in der Saatgutkeimung, dem Pflanzenwachstum und der Qualitätsanreicherung

Die Nanowissenschaft ist eine neue Plattform wissenschaftlicher Innovation, die die Entwicklung von Ansätzen für eine Reihe kostengünstiger Nanotech-Anwendungen zur verbesserten Keimung von Saatgut, Pflanzenwachstum, Entwicklung und Akklimatisierung an Umgebungen beinhaltet. Die Keimung von Samen ist eine sensible Phase im Lebenszyklus von Pflanzen, die die Entwicklung, das Überleben und die Populationsdynamik von Sämlingen ermöglicht. Die Keimung von Samen wird jedoch in hohem Maße von verschiedenen Parametern wie Umweltfaktoren, genetischen Merkmalen, der Verfügbarkeit von Feuchtigkeit und der Bodenfruchtbarkeit beeinflusst. In diesem Zusammenhang hat eine Vielzahl von Studien gezeigt, dass die Anwendung von Nanomaterialien positive Auswirkungen auf die Keimung sowie das Pflanzenwachstum und die Entwicklung hat. Zum Beispiel beeinflusst die Anwendung von mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren (MWCNTs) positiv die Keimung von Samen verschiedener Pflanzenarten wie Tomate, Mais, Sojabohne, Gerste, Weizen, Mais, Erdnuss und Knoblauch. In ähnlicher Weise stimuliert die Anwendung von Nano-SiO2, TiO2 und Zeolith die Samenkeimung bei Nutzpflanzen positiv. Außerdem wurde festgestellt, dass Fe/SiO2-Nanomaterialien ein signifikantes Potenzial zur Verbesserung der Keimung von Gerste und Mais haben. Trotz einer beträchtlichen Menge an Forschungsergebnissen über die positiven Auswirkungen von Nanomaterialien auf die Keimung sind die zugrundeliegenden Mechanismen, wie Nanomaterialien die Keimung stimulieren können, immer noch unklar. Einige Studien haben gezeigt, dass Nanomaterialien das Potenzial haben, die Samenschale zu durchdringen und die Fähigkeit zur Absorption und Nutzung von Wasser zu verbessern, was das enzymatische System stimuliert und letztendlich die Keimung und das Wachstum der Keimlinge verbessert. Dennoch ist der Mechanismus der durch Nanomaterialien induzierten Wasseraufnahme im Inneren des Samens noch weitgehend unbekannt.

Wirkung von Nanomaterialien auf die Physiologie von Pflanzen und den Pflanzenschutz.

Zusätzlich zur Keimung wird berichtet, dass Nanomaterialien wie ZnO, TiO2, MWCNTs, FeO, ZnFeCu-Oxid und Hydroxyfullerene das Wachstum und die Entwicklung von Nutzpflanzen mit Qualitätsverbesserung bei vielen Pflanzenarten wie Erdnuss, Sojabohne, Mungobohne, Weizen, Zwiebel, Spinat, Tomate, Kartoffel und Senf steigern. Zum Beispiel haben Kohlenstoff-Nanomaterialien Fullerole, als OH-funktionalisierte Fullerene, allgemein positive Effekte auf das Pflanzenwachstum ausgeübt. Es wurde gezeigt, dass Fullerene das Hypokotyl-Wachstum in Arabidopsis durch Stimulation der Zellteilungen verstärken. Es wurde auch festgestellt, dass die Beizung von Saatgut mit Fullerol nicht nur die Anzahl der Früchte, die Fruchtgröße und den endgültigen Ertrag um bis zu 128% erhöht, sondern auch den Gehalt an bioaktiven Verbindungen wie Cucurbitacin-B, Lycopin, Charantin und Inulin in Früchten der Bittermelone (Momordica charantia) stimuliert. Yousefzadeh und Sabaghnia zeigten, dass die Anwendung von Nano-Eisendünger nicht nur die agronomischen Eigenschaften von Dracocephalum moldavica mit der Aussaatdichte erhöhte, sondern auch den Gehalt an ätherischem Öl in den Pflanzen verbesserte. In ähnlicher Weise wurde festgestellt, dass die Blattapplikation von Nano-Zink- und Bor-Düngern den Fruchtertrag und die Fruchtqualität erhöht, einschließlich 4,4-7,6 % Erhöhung der gesamten löslichen Feststoffe (TSS), 9,5-29,1 % Verringerung der titrierbaren Säure (TA), 20,6-46,1 % Erhöhung des Reife-Index und 0,28-0,62 pH-Einheiten Erhöhung des Saft-pH bei Granatapfel (Punica granatum) ohne die physikalischen Eigenschaften der Früchte zu beeinträchtigen. Diese Ergebnisse zeigten die Perspektiven von Nanomaterialien zur Verbesserung der Ernteerträge und der Produktqualität. Obwohl der genaue Mechanismus hinter der Förderung des Pflanzenwachstums und der verbesserten Qualität nicht klar ist, kann er zumindest teilweise durch die Möglichkeiten der Nanomaterialien erklärt werden, mehr Nährstoffe und Wasser zu absorbieren, was wiederum dazu beiträgt, die Vitalität der Wurzelsysteme mit erhöhter enzymatischer Aktivität zu verbessern. Darüber hinaus haben die Untersuchungen von Nährstoffen zur langsamen/kontrollierten Freisetzung oder zum Kontrollverlust von Nanodüngern, die in Wasser und Boden durchgeführt wurden, bestätigt, dass die langfristige Verfügbarkeit aller dotierten Nährstoffe für die Pflanze über die gesamte Anbauperiode entscheidend für die Förderung von Keimung, Wachstum, Blüte und Fruchtbildung ist. Zum Beispiel setzt der mit Hydroxylapatit-Nanomaterial umhüllte Harnstoffdünger Stickstoff langsam und gleichmäßig über bis zu 60 Tage frei, während der herkömmliche Schüttdünger nur innerhalb von 30 Tagen mit ungleichmäßiger Freisetzung verloren geht, was die Nährstoffeffizienz der Pflanzen reduziert und das Pflanzenwachstum negativ beeinflusst. Umgekehrt bietet die Untersuchung in verschiedenen Studien widersprüchliche Beweise über die positiven Auswirkungen von Nanomaterialien auf die Keimung und das Wachstum von Nutzpflanzen. Diese Variabilität kann durch eine Reihe von Faktoren entstehen, die mit den Eigenschaften der Nanomaterialien zusammenhängen, wie z. B. Größe, Form, Oberflächenbeschichtung und elektronische Eigenschaften, die Dosis sowie die Art der Anwendung und die untersuchte Pflanzenart. Es wurde gezeigt, dass die Anwendung von TiO2 in einer Dosierung von 2,5 % die Photosynthese in Spinat um 3,13 % erhöhte; dies nahm jedoch jenseits von 4 % der Konzentration ab. Es wurde auch gezeigt, dass 15 mg kg-1 Nano-Fe/SiO2 die Sprosslänge von Gersten- und Maissämlingen um 8,25 % bzw. 20,8 % erhöhte; die Sprosslänge wurde jedoch negativ beeinflusst, wenn die Konzentration 25 mg kg-1 erreichte, was bedeutet, dass das Pflanzenwachstum von der Konzentration der Nanomaterialanwendung abhängt. Es wurde gezeigt, dass die Leistung des Pflanzenwachstums von der Art der Nanomaterialapplikation beeinflusst wurde. Sie fanden heraus, dass die Blattapplikation von Nano-Fe3O4 das Gesamtchlorophyll, das Gesamtkohlenhydrat, den Gehalt an ätherischem Öl, den Eisengehalt, die Pflanzenhöhe, die Zweige/Pflanze, die Blätter/Pflanze, das Frischgewicht und das Trockengewicht von Ocimum basilicum-Pflanzen im Vergleich zur Bodenapplikation signifikant erhöhen konnte.

7. Nanomaterialien beschleunigen die anpassung von Pflanzen an fortschreitende Klimafaktoren

Die Ernährungssicherheit ist heute eine Herausforderung für die steigende Bevölkerung aufgrund der begrenzten verfügbaren Ressourcen bei fortschreitendem Klimawandel auf der ganzen Welt. Der fortschreitende Klimawandel bezieht sich auf die Veränderungen der klimatischen Ausgangsbedingungen im Laufe der Zeit, wie z. B. Temperaturen, Wassermangel, Kälte, Salzgehalt, Alkalinität und Umweltverschmutzung mit toxischen Metallen. Daher besteht das Hauptanliegen darin, eine beschleunigte Anpassung der Pflanzen zu ermöglichen, ohne die bestehenden empfindlichen Ökosysteme bei der Bewältigung der Umweltbelastungen zu gefährden. Die Bewältigung dieser Aufgabe erfordert eine mehrgleisige Strategie, wie die Aktivierung des pflanzlichen Enzymsystems, die hormonelle Regulation, die Expression von Stressgenen, die Regulierung der Aufnahme von toxischen Metallen und die Vermeidung von Wasserdefizitstress oder Sturzfluten durch Verkürzung des Lebenszyklus der Pflanzen. Es wurden verschiedene Anstrengungen von Forschern unternommen, um Technologien und Praktiken für nachhaltige landwirtschaftliche Systeme zu entwickeln, indem negative Auswirkungen auf Umweltkompartimente vermieden werden. Fortschritte in der Nanomaterialtechnik legen nahe, dass Nanodünger die Pflanzenproduktion in bestehenden ungünstigen Umgebungen steigern können. Salinitätsstress schränkt die Pflanzenproduktion auf etwa 23% der Anbauflächen weltweit stark ein. Im Gegensatz dazu wurde berichtet, dass die Anwendung von Nano-SiO2 die Keimung von Samen verbessert, das Frischgewicht der Pflanzen, das Trockengewicht und den Chlorophyllgehalt mit Prolin-Akkumulation in Tomaten- und Kürbispflanzen unter NaCl-Stress erhöht. Es wurde auch gezeigt, dass das Blattspray von Nanopartikeln, Eisensulfat (FeSO4), eine positive Reaktion auf die Salzstresstoleranz bei Sonnenblumenkulturen zeigt. Sie berichteten, dass die Anwendung von Nano-FeSO4 nicht nur die Blattfläche, das Trockengewicht der Triebe, die Netto-Kohlendioxid (CO2)-Assimilationsrate, die substatale CO2-Konzentration (Ci), den Chlorophyllgehalt, die maximale photochemische Effizienz des Photosystems II (Fv/Fm) und den Eisen (Fe)-Gehalt erhöhte, sondern auch den Natrium (Na)-Gehalt in den Blättern signifikant verringerte. Kürzlich wurde auch erforscht, dass Silizium-Nanopartikel (SiNPs) den UV-B-induzierten Stress in Weizen effektiv lindern können. Nano-Zeolith kann die langfristige Verfügbarkeit von Nährstoffen verbessern und die Keimung und das Wachstum von Pflanzen fördern. Zeigten eine hervorragende Leistung, um die Anwendung von Nanomaterialien zu erforschen. Sie fanden heraus, dass der Lebenszyklus von Weizenpflanzen, die mit Nanodünger gedüngt wurden, 23,5 % kürzer war (130 Tage im Vergleich zu 170 Tagen) für die Ertragsproduktion ab dem Zeitpunkt der Aussaat im Vergleich zu Pflanzen, die mit herkömmlichem Dünger gedüngt wurden. Eine solche Beschleunigung des Pflanzenwachstums und der Produktivität durch die Anwendung von Nanodüngern zeigt deren Potenzial als wirksame Werkzeuge in der landwirtschaftlichen Praxis, insbesondere in Gebieten, die von Trockenheit oder sogar plötzlichen Sturzfluten betroffen sind, wo die frühe Reife der Pflanzen ein wichtiger Aspekt für eine nachhaltige Pflanzenproduktion ist. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass Nanomaterialien bei der Entgiftung oder Sanierung von schädlichen Schadstoffen wie Schwermetallen wirksam sind.

Die Produktivität von Nutzpflanzen wird auch weitgehend von biotischen Faktoren wie Schädlingen und Krankheiten beeinflusst. Um Ernteverluste zu minimieren, waren Landwirte bisher stark auf Pestizide angewiesen, die sich negativ auf die menschliche Gesundheit und die Umweltverträglichkeit auswirken. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass Nanomaterialien die Risiken von Schädlingen und Krankheiten erfolgreich reduzieren und damit die Schwere der Ertragsverluste und Umweltgefahren minimieren könnten. Zum Beispiel besitzen biosynthetisierte AgNPs, die aus dem Stammextrakt der Baumwollpflanze (Gossypium hirsutum) gewonnen wurden, eine starke antibakterielle Aktivität, wie die Hemmzone für Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum und Xanthomonas campestris pv. campestris, zwei wichtige bakterielle Krankheitserreger von Nutzpflanzen der Familie Malvaceae bzw. Brassicaceae, zeigt. Metalloxid-Nanomaterialien wie CuO, ZnO und MgO könnten auch viele Pflanzen- und bodenbürtige Krankheiten, die durch Botrytis cinerea, Alternaria alternate, Monilinia fructicola, Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium solani, Fusarium oxysporum fsp Radicis Lycopersici, Verticillium Dahliae, Phytophthora infestans und Ralstonia solanacearum verursacht werden, in vielen Pflanzenarten wirksam kontrollieren. Daher kann der vernünftige Einsatz von Nanomaterialien die Produktivität von Pflanzen erhöhen, ohne die Umwelt zu belasten. In den letzten Jahren haben sich die Forschungen zur Verwendung von Nanokompositen im Bereich des Pflanzenschutzes aufgrund ihrer hohen Wirksamkeit und Umweltfreundlichkeit stark ausgeweitet. Zum Beispiel zeigen Ag-inkorporierte Chitosan-Nanokomposite mit dem Fungizid Antracol eine erhöhte antimykotische Aktivität im Vergleich zu jeder Komponente allein. Auch die Entwicklung von Nanokompositen mit Bacillus thuringiensis (Bt), die aktives Bt enthalten, hat die Wirksamkeit und Haltbarkeit von Pestiziden weiter erhöht und die bisher erforderliche Dosierung reduziert. Die Mechanismen, die hinter solchen Wirkungen von Bt-basierten Nanokompositen stehen, müssen jedoch noch aufgeklärt werden.
Trotz zahlreicher Studien zur Nanomaterialien-induzierten Pflanzenwachstumsförderung und Stresstoleranz sind die zugrundeliegenden Mechanismen noch weitgehend unentdeckt. Die einflussreichen Effekte von Nanomaterialien auf das Pflanzenwachstum unter ungünstigen Bedingungen lassen sich zumindest teilweise durch die erhöhte Aktivität von Enzymsystemen erklären. So erhöht die Anwendung von Nanomaterialien wie Nano-SiO2 oder Nano-ZnO die Akkumulation von freiem Prolin und Aminosäuren, die Nährstoff- und Wasseraufnahme sowie die Aktivität von antioxidativen Enzymen wie Superoxid-Dismutase, Katalase, Peroxidase, Nitrat-Reduktase und Glutathion-Reduktase, was letztlich die Toleranz der Pflanzen gegenüber extremen Klimaereignissen verbessert. Darüber hinaus könnten Nanomaterialien auch die Expression von Stressgenen regulieren. Zum Beispiel zeigte eine Microarray-Analyse, dass eine Reihe von Genen durch die Anwendung von AgNPs in Arabidopsis hoch- oder herunterreguliert wurden. Unter den hochregulierten Genen ist ein Großteil mit der Reaktion auf Metalle und oxidativen Stress verbunden (Kationenaustauscher, Cytochrom P450-abhängige Oxidase, Superoxid-Dismutase und Peroxidase). Im Gegensatz dazu stehen die herunterregulierten Gene im Zusammenhang mit der Reaktion auf Pathogene und hormonelle Stimuli, einschließlich systemisch erworbener Resistenz, Ethylen-Signalisierung und Auxin-regulierten Genen, die an Wachstum und Organgröße beteiligt sind. Solche durch Nanomaterialien induzierten Reaktionen sind direkt am Pflanzenschutz gegen Stress beteiligt. Die Reaktion der Pflanzen auf Nanodünger variiert jedoch mit der Pflanzenart, ihren Wachstumsstadien und der Art der verwendeten Nanomaterialien. Daher sind weitere Arbeiten erforderlich, um die Signalkaskaden und die Gene zu identifizieren, die durch spezifische Nanomaterialien in verschiedenen Pflanzenarten reguliert werden, bevor die Technologie das Tor zum Bauernhof erreicht.

8. Nanomaterialien als Nanosensoren: Messung und Überwachung von Störeinflüssen

Die Nanomaterialtechnik ist die zukunftsweisende Forschungsschiene für eine nachhaltige landwirtschaftliche Entwicklung. Der Einsatz von Nanomaterialien in der Präzisionslandwirtschaft reduziert Kosten und Aufwand, erhöht die Effizienz und führt zu einer umweltverträglichen Entwicklung. Die Entwicklung von Nanosensoren zur Messung und Überwachung des Pflanzenwachstums und der Bodenbedingungen, des Nährstoffmangels, der Toxizität, der Krankheiten und des Eintrags von Agrochemikalien in die Umwelt würde dazu beitragen, die Boden- und Pflanzengesundheit, die Produktqualität und die allgemeine Sicherheit für eine nachhaltige Landwirtschaft und Umweltsysteme zu gewährleisten. Natürlich haben biologische Organismen den Sinn, die vorhandenen Umweltbedingungen zu erkennen. Die Kombination von Biologie mit Nanomaterialien in Sensoren hat jedoch eine breitere Perspektive geweckt, um die Spezifität, Empfindlichkeit und schnelle Reaktionen auf die Beeinträchtigungen zu erhöhen. Zum Beispiel wird ein auf Nanosensoren basierendes globales Positionierungssystem (GPS) für die Echtzeitüberwachung von bewirtschafteten Feldern während der gesamten Vegetationsperiode eingesetzt. Solche Netzwerke von drahtlosen Nanosensoren überwachen den kontrollierten Freisetzungsmechanismus über nanoskalige Träger, die drahtlose Signale verwenden, die sich überall auf den bewirtschafteten Feldern befinden. Dies kann eine umfassende Echtzeit-Überwachung des Pflanzenwachstums und effektive, qualitativ hochwertige Daten gewährleisten, die Möglichkeiten für exzellente Managementpraktiken bieten, indem sie eine Überdosierung von landwirtschaftlichen Betriebsmitteln vermeiden. Die Automatisierung des Bewässerungssystems durch den Einsatz von Sensortechnologie hat das große Potenzial, die Effizienz der Wassernutzung zu maximieren. Im Szenario der Wasserbegrenzung schätzen Nanosensoren die Bodenwasserspannung in Echtzeit, verbunden mit einer autonomen Bewässerungssteuerung. Ebenso würde eine schnelle und genaue Erkennung von Insekten oder Krankheitserregern bei der rechtzeitigen Anwendung von Pestiziden oder Düngemitteln helfen, um die Nutzpflanzen vor Befall zu schützen. Dieser Sensor unterscheidet die emittierten flüchtigen organischen Stoffe in vielen Wirtspflanzenarten in Bezug auf die Insektentypen. Es wurde gezeigt, dass ein auf Nanogold basierender Immunosensor effektiv ist, um die Karnal-Bunt-Krankheit in Weizenpflanzen zu erkennen. Darüber hinaus hat im Bereich der Nanobiotechnologie die Entwicklung bionischer Pflanzen durch das Einfügen von Nanopartikeln in die Zellen und Chloroplasten lebender Pflanzen zur Erkennung oder Abbildung von Objekten in ihrer Umgebung und zur Kommunikation als Infrarotgeräte oder sogar zur Selbstversorgung von Pflanzen als Lichtquellen ein großes Potenzial für die Präzisionslandwirtschaft. So wurde beispielsweise berichtet, dass das Einfügen von einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren (SWNTs) die Elektronentransferrate von lichtangepassten Chloroplasten unter in vivo-Bedingungen um 49% erhöht, indem die Photoabsorption gesteigert wird. Sie zeigten auch, dass SWNTs zur Lichtsammelkapazität im nahen Infrarot beitragen, indem sie die Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies im Chloroplasten unterdrücken und den Sensing-Prozess in Pflanzen beeinflussen können; was zu einer erhöhten photosynthetischen Effizienz und Quantenausbeute von Pflanzen führt. Daher eröffnen die Fortschritte bei nanobionischen Ansätzen zur Verbesserung von Nutzpflanzen und zur Umweltüberwachung ein neues Fenster für die Erforschung funktioneller Pflanzen-Nanomaterial-Hybride.

Pflanzen reagieren auf Stress durch verschiedene physiologische Veränderungen, die durch Stresshormone, wie Jasmonsäure, Methyljasmonat und Salicylsäure, vermittelt werden. Es wurde ein modifizierter Goldelektroden-Nanosensor mit Kupfer-Nanopartikeln entwickelt, um den pathogenen Pilzbefall durch Überwachung des Salicylsäuregehalts in Ölsaaten zu erkennen. Dementsprechend sind mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (MWCNTs) auch kompetent in der Untersuchung des Pflanzenwachstums durch die Regulierung von Hormonen, wie z.B. Auxin, was den Wissenschaftlern helfen kann, zu erforschen, wie Pflanzenwurzeln an ihre Umgebung akklimatisiert werden, insbesondere an marginale Böden. Es wurde gezeigt, dass eindimensionale Kaliumniobat (KNbO3) Nanofasern aufgrund ihres großen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses ein großes Potenzial zur Messung der Luftfeuchtigkeit haben. Die KNbO3-Nanofaser-basierten Feuchtigkeits-Nanosensoren zeigen ein logarithmisch-lineares Abhängigkeitsverhalten des Leitwertes mit der relativen Luftfeuchtigkeit innerhalb von zwei Sekunden, wobei der Leitwert von 10-10℧ auf 10-6℧ für eine relative Luftfeuchtigkeit von 15% bis 95% bei Raumtemperatur ansteigt.

Kürzlich wurde eine einfache, markierungsfreie, glutathion-regulierte dual-funktionale Plattform auf Basis von Upconversion-Nanopartikeln (UCNPs)/AuNPs für die Turn-On-Fluoreszenz-Detektion von Acetylcholinesterase (AChE)-Aktivität und toxischem Cd2+ in realen Wasserproben entwickelt. Außerdem wurden bedeutende Fortschritte bei der Überwachung und Quantifizierung kleiner Schadstoffmengen wie Pestiziden erzielt. Zum Beispiel haben Photosystem-II-haltige Biosensoren das Potenzial, mehrere Gruppen von Pestiziden zu binden und können auch die chemischen Schadstoffe überwachen. Solche Nanosensoren bieten eine einfache und kostengünstige effektive Technologie für den Nachweis spezifischer Pestizide mit einer breiten Palette von organischen Schadstoffen, bevor diese in die landwirtschaftliche Umwelt gelangen. Sicherlich ist die intelligente Anwendung von Nanosensoren in der Landwirtschaft ein aufstrebendes Werkzeug, das

9. Nanomaterialien im pestizidbasierten Pflanzenschutz

Die Unterstützung durch Nanotechnologie in Pflanzenschutzmitteln hat exponentiell zugenommen, um eine höhere Pflanzenproduktion zu erreichen. Im Allgemeinen werden beim konventionellen Pflanzenschutz Fungizide, Herbizide und Insektizide in großem Umfang und in Überdosis eingesetzt. Von den eingesetzten Pestiziden gehen mehr als 90 % entweder in der Umwelt verloren oder erreichen nicht die für eine effektive Schädlingsbekämpfung wichtigen Zielorte. Dies erhöht nicht nur die Kosten der Pflanzenproduktion, sondern führt auch zur Erschöpfung der Umweltsysteme. Es ist anzumerken, dass das Vorhandensein von Wirkstoffen in minimaler effektiver Konzentration einer Formulierung an den Zielorten wesentlich für die Gewährleistung eines besseren Schutzes der Pflanzen vor Schädlingsinvasion und nachfolgenden Ernteverlusten ist. In diesem Zusammenhang ist die Entwicklung neuer Pflanzenschutzformulierungen seit langem ein sehr erkenntnisreiches Feld der Agrarforschung. Eine solche Technologie ist die Nanoformulierung oder Verkapselung von Pflanzenschutzmitteln, die den Pflanzenschutzsektor revolutioniert hat. Die Nanoformulierung von Pestiziden enthält eine sehr kleine Anzahl von Partikeln, die als Wirkstoffe von Pestiziden fungieren, während andere konstruierte Nanostrukturen ebenfalls nützliche pestizide Eigenschaften haben. Die Nanoverkapselung von Pestiziden ist die Umhüllung von Wirkstoffen von Pestiziden mit einem anderen Material unterschiedlicher Größe im Nanobereich, wobei die eingekapselten Materialien als innere Phase des Kernmaterials (Pestizide) und die Verkapselungsmaterialien als äußere Phase, d.h. die umhüllenden Nanomaterialien, bezeichnet werden.
Nanoformulierungen oder Verkapselungen von Pestiziden ermöglichen die Persistenz oder kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen in Wurzelzonen oder im Inneren von Pflanzen, ohne die Wirksamkeit zu beeinträchtigen. Andererseits schränken herkömmliche Formulierungen von Pestiziden oder Herbiziden nicht nur die Wasserlöslichkeit der Pestizide ein, sondern verletzen auch andere Organismen, was zu einer erhöhten Resistenz der Zielorganismen führt. Im Gegensatz dazu helfen Nanoformulierungen, die oben genannten Einschränkungen zu überwinden. Petosa zeigte beispielsweise, dass Nanoformulierungen von Pestiziden die Ernteerträge steigern, indem sie die Wirksamkeit von Pestiziden durch die Regulierung des Transportpotenzials von Pestiziden erhöhen. Sie fanden heraus, dass Nanoformulierungen, die polymere Nanokapseln und das Pyrethroid Bifenthrin (nCAP4-BIF) kombinieren, eine erhöhte Elution mit der Zeit und ein erhöhtes Transportpotenzial zeigen, sogar nach der Zugabe von Dünger in lehmigem Sandboden, der mit künstlichem Porenwasser gesättigt ist, das Ca2+ und Mg2+ Kationen enthält. Dies bedeutet, dass nCAP4 ein vielversprechendes Transportvehikel für Pestizide wie Pyrethroide im Pflanzenschutz sein könnte. Dies könnte möglicherweise auf das erhöhte Dispersionspotenzial und die Benetzbarkeit von Nanoformulierungen zurückzuführen sein, die den Abfluss von organischen Lösungsmitteln und die unerwünschte Bewegung von Pestiziden reduzieren. Darüber hinaus zeigen Nanomaterialien in Pestizidformulierungen einige nützliche Eigenschaften wie erhöhte Steifigkeit, Permeabilität, thermische Stabilität, Löslichkeit, Kristallinität und auch biologische Abbaubarkeit, die für ein nachhaltiges Agrarumweltsystem wichtig sind. Noch wichtiger ist, dass die rechtzeitige und kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen die Gesamtmenge der für die Schädlings- und Krankheitsbekämpfung erforderlichen Pestizide reduziert, ein wichtiges Merkmal des integrierten Pflanzenschutzes (IPM). Darüber hinaus verlangt die nachhaltige Landwirtschaft einen minimalen Einsatz von Agrochemikalien, um die Umwelt und andere Nicht-Zielarten zu schützen. Darüber hinaus reduziert der minimale Einsatz von Pestiziden die Kosten für die Pflanzenproduktion. Schätzungen zufolge belaufen sich die jährlichen Ernteverluste in der Landwirtschaft aufgrund von Pflanzenkrankheiten, Schädlingen und Unkraut weltweit auf 2000 Milliarden US-Dollar, wobei allein in den USA die Kosten für die Bekämpfung von Krankheitserregern durch den Einsatz von Fungiziden 600 Millionen US-Dollar übersteigen. Faszinierenderweise wird unter diesen Umständen der Einsatz von NPs als effiziente Alternative zur direkten Unterdrückung der Pathogeninfektion und -aktivität berichtet, was zu erhöhtem Pflanzenwachstum und Ertrag führt. Zum Beispiel werden Halloysite, eine Art von Ton-Nanoröhren, als kostengünstige Träger von Pestiziden in der Landwirtschaft eingesetzt. Diese Nanoröhrchen weisen nicht nur eine verlängerte Freisetzungsdauer von Wirkstoffen (AI) auf, sondern bieten auch die Gewähr für einen besseren Kontakt mit minimalen Umweltauswirkungen. Nano-Siliziumdioxid ist ein solches Beispiel, das von Natur aus hydrophob ist und bei Kontakt in die Kutikula-Schicht der Insekten eindringen kann, was letztendlich zum Tod der Insekten führt. De Jorge zeigte eine hervorragende Leistung, um die Bedeutung der Nanoformulierung bei der kontrollierten Freisetzung von AI zu erforschen. Sie haben untersucht, dass die Nanofaser-Formulierung des Pheromons von Grapholita molesta (Lepidoptera:Tortricidae) (Busck) keine Auswirkungen auf die Mortalität im Laufe der Zeit hat, was auf eine kontrollierte Freisetzung von AI und einen langfristigen Lock- und Tötungseffekt von Pheromon und Insektizid hindeutet.

Darüber hinaus haben viele Untersuchungen den Nachweis erbracht, dass Nanoformulierungen von Pestiziden die Ausweitung der pflanzenbasierten systemischen erworbenen Resistenz (SAR) gegen Schädlinge erleichtern. Zum Beispiel können Siliziumdioxid-Nanosphärenformulierungen die Fähigkeit von Pestiziden erhöhen, durch die Pflanze zu dringen und den Zellsaft zu erreichen, wodurch eine systemische Wirkung zur Kontrolle von kauenden oder saugenden Insekten wie Blattläusen ausgeübt wird. Solche Arten von Hohlformulierungen schützen Pestizide auch vor Photodegradation durch direkte Sonneneinstrahlung. Es wurde auch beobachtet, dass Nanoformulierungen das nicht-systemische Verhalten von Pestiziden verändern. Das nicht-systemische Verhalten von Ferbam kann sich ändern und das Penetrationspotenzial in Teeblätter erhöhen, wenn es mit metallischen NPs (AuNPs) formuliert wird. Diese Art von Erkenntnissen bietet offensichtlich eine neue Grenze für die Entwicklung von Pestizidformulierungen, um eine pflanzenbasierte systemische Resistenz zu erreichen. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, um das Verhalten und den Verbleib von Pestiziden und ihre Wechselwirkungen mit Biomakromolekülen in lebenden Systemen oder der Umwelt zu entschlüsseln. In der Zwischenzeit zeigte Patil, dass aus Latex hergestellte bioaktive AuNPs das katalytische Potenzial von Trypsin, einer lebenswichtigen Insektenprotease, reduzierten und damit die biologische Kontrolle über die zerstörerischen Insekten ermöglichten. Diese katalytische Hemmung könnte auf die Wechselwirkung der metallischen NPs mit Proteinen über kovalente Wechselwirkungen, elektrostatische Wechselwirkungen oder die Bindung an die -SH-Gruppe der Aminosäure zurückzuführen sein.
Die potenzielle Anwendung von technisch hergestellten Nanomaterialien in der Landwirtschaft wird auch im Krankheits- und Unkrautmanagement festgestellt. Anorganische NPs, wie ZnO, Cu, SiO2, TiO2, CaO, MgO, MnO und AgNPs spielen eine wichtige Rolle in verschiedenen Bereichen des Pflanzenschutzes, einschließlich der mikrobiellen Aktivität und bakterieller Krankheiten. Zum Beispiel wurde kürzlich gezeigt, dass ZnO-Nanopartikel eine effektive Wachstumskontrolle von Fusarium graminearum, Penicillium expansum, Alternaria alternate, F. oxysporum, Rhizopus stolonifer, Mucor plumbeus und A. flavus sowie von pathogenen Bakterien Pseudomonas aeruginosa bieten. Die Nano-Cu-Applikation erwies sich als wirksamer gegen Phytophthora infestans im Vergleich zu derzeit verfügbaren Nicht-Nano-Cu-Formulierungen in Tomaten. Außerdem haben sich Si und TiO2 als vielversprechend erwiesen, um Pflanzenkrankheiten direkt durch antimikrobielle Aktivität zu unterdrücken. MONPs hemmen die Entwicklung von Pilzkonidien und Konidiophoren, was letztendlich zum Absterben der Pilzhyphen führt. Ebenso werden Unkräuter als ernsthafte Bedrohung für die weltweite landwirtschaftliche Produktion angesehen, da sie mit den Nutzpflanzen um deren Nährstoffe, Wasser und Licht konkurrieren. Die Anwendung von Nanomaterialien, die Herbizide enthalten, bietet jedoch eine umweltfreundliche Lösung. Zum Beispiel zeigte Sharifi-Rad, dass Keimung, Wurzel- und Sprosslängen, Frisch- und Trockengewichte sowie photosynthetische Pigmente mit Gesamtprotein bei Unkräutern, die SiO2-Nanopartikeln ausgesetzt waren, signifikant abnahmen. In ähnlicher Weise zeigte Kumar, dass Herbizid (Metsulfuron Methyl)-beladene Pektin (Polysaccharid)-Nanopartikel sowohl unter Labor- als auch unter Feldbedingungen zytotoxischer für Chenopodium album-Pflanzen sind und im Vergleich zum kommerziellen Herbizid nur eine sehr geringe Menge an AI benötigt wird. Normalerweise kontrollieren oder töten kommerzielle Herbizide die oberirdischen Teile der Unkräuter, ohne die unterirdischen Teile wie Rhizome oder Knollen zu beeinflussen. Infolgedessen kommt es zum Nachwachsen von Unkräutern; Nanoherbizide hingegen verhindern das Nachwachsen von Unkräutern. Somit haben die Nanomaterialien in Pestiziden, Fungiziden und Herbiziden einen enormen Spielraum in der nachhaltigen landwirtschaftlichen Entwicklung.

10. Schlussfolgerung

Im Bereich der Landwirtschaft wurde die Nanotechnologie eingesetzt, um die Pflanzenproduktion mit Qualitätsverbesserung zu erhöhen, indem die Anbausysteme schematisch verbessert wurden. Das Aufkommen von technisch hergestellten Nanomaterialien und ihre Wirkung im Rahmen einer nachhaltigen Landwirtschaft haben die weltweite Landwirtschaft durch ihre Neuartigkeit, ihr schnelles Wachstum und ihre enorme Bedeutung für die Deckung des weltweiten Nahrungsmittelbedarfs dramatisch verändert. In der nachhaltigen Landwirtschaft ist der Schutz der Umwelt vor Verschmutzung das entscheidende Ziel für den Handel, und Nanomaterialien bieten eine Garantie für ein besseres Management und die Erhaltung der Inputs für die Pflanzenproduktion. Das Potenzial von Nanomaterialien ermutigt zu einer neuen grünen Revolution mit reduzierten landwirtschaftlichen Risiken. Allerdings gibt es noch große Wissenslücken über die Aufnahmefähigkeit, den zulässigen Grenzwert und die Ökotoxizität verschiedener Nanomaterialien. Daher ist weitere Forschung dringend erforderlich, um das Verhalten und den Verbleib von veränderten landwirtschaftlichen Inputs und ihre Interaktion mit Biomakromolekülen, die in lebenden Organismen vorhanden sind, zu entschlüsseln.
Vereinfachter Überblick über mögliche Anwendungen von Nanomaterialien in der nachhaltigen landwirtschaftlichen Produktion. Verbesserung der Produktivität von Nutzpflanzen durch den Einsatz von Nanomaterialien in der Gentechnik von Zielpflanzen und intelligente Überwachung der Reaktion von Pflanzen auf ihre Umwelt mit Nanosensoren.

Autorin: Dr. rer. nat. Patricia Lefèvre, Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne, Dijon

Was hat der Klimawandel mit dem Hunger in der Welt zu tun

Es ist Zeit zum Handeln

Was hat der Klimawandel mit dem Hunger in der Welt zu tun

Ein Bericht von Evke Freya von Ahlefeldt

In den letzten Jahren haben die Ereignisse und Katastrophen im Zusammenhang mit der Klimakrise die Bevölkerung in bereits gefährdeten Länder in West- und Zentralafrika, sowie in Zentralasien und Südostasien in immer prekärere Situationen gedrängt und die Ernährungssicherheit der Menschen gefährdet. Die Klimakrise ist einer der Hauptfaktoren für die Zunahme des Hungers in der Welt. Laut dem jüngsten
Weltbank Bericht könnte der Klimawandel bis 2030 die Zahl der in Armut lebenden Menschen auf weitere 122 Millionen erhöhen.

Wenn sich nichts ändert, ist die kollektive Fähigkeit, diese Menschen in Zukunft zu ernähren bedroht.

Der gesamte Planet hat mit steigenden Temperaturen, jahreszeitlichen Veränderungen der Niederschläge, längeren Dürreperioden und zunehmender Häufigkeit von Naturkatastrophen zu kämpfen.

Diese Ereignisse können physische und wirtschaftliche Zugangsschwierigkeiten zu den Produktionsmitteln und Wassermangel (für Pflanzen und Vieh) verursachen, haben aber auch Auswirkungen auf den anbau von Nahrungsmittel in ausreichender Menge und Qualität zu produzieren. Dadurch werden Kultivierungszeiten verkürzt und unterliegen einer zunehmenden Unberechenbarkeit und Bodensterilisation. Schätzungsweise 3,6 Milliarden Menschen auf der ganzen Welt leben mindestens einen Monat im Jahr in Gebieten, in denen Wasser eine potenziell knappe Ressource ist.

Die Unterbrechung der Anbauzyklen hat dann direkte und negative Auswirkungen auf die Essbarkeit: Abnahme des Nährstoffgehalts von Lebensmitteln, Abnahme der Erträge und des Einkommens und Abnahme des pro Kopf verfügbaren Obst- und Gemüseangebots.

Ist Nutzhanf der Retter des Klimas?

Seit ein paar Monaten wird in den Sozialen Netzwerken ein Foto geteilt, dass den Nutzhanf als den Heilsbringer des Klimawandels beschwört. Ist dies wirklich so?

Autorin Evke Freya von Ahlefeldt

Alles hat zwei Seiten, die betrachtet werden müssen, so auch die Vor- und Nachteile von Nutzhanf.

Zu Beginn möchte ich gleich mit einer Falschbehauptung beginnen: Die „Bill of Rights“der USA sei auf Hanf geschrieben.

Das National Constitution Center in Philadelphia widerleg diese skurrile Behauptung. Die Unabhängigkeitserklärung, wie auch die Verfassung wurden auf Pergament, also auf Tierhaut, geschrieben.

Das Constitution Center räumt jedoch ein, dass erste Entwürfe dieser Dokumente auf Hanfpapier erstellt worden sein könnten, da die Pflanze damals häufig in Nordamerika für die Herstellung von Seilen und Segeln angebaut wurde. Der Gründervater der USA, Thomas Jefferson, und auch der erste Präsident des Landes, George Washington, bauten beide Hanf an.

Ohne Frage zählt Nutzhanf seit mehreren Tausend Jahren zu den Nutzpflanzen schlechthin. Baustoffe aus Nutzhanf sind seit der Antike bekannt.

Aus Hanf kann man Papier, Kleidung, Seile, Lebensmittel (Hanfkerne), Kosmetik und sogar Biodiesel herstellen.

Nach Angaben von „Hemp Benefits“ liefert ein Hektar Hanf 3.785 Liter Kraftstoff.

Klimaschutz fängt mit dem Umdenken an

Aufgrund seiner Größe, bis zu 4 Meter Höhe, und des Blätterwerks eignet sich frischer Hanf nicht für den Transport. Nachhaltig ist der Anbau also vor allem dann, wenn vor Ort oder in der Nähe eine Anlage zur Verarbeitung bereit steht.

Holz ist auf der anderen Seite sehr vielseitig und wird seit Millionen Jahren vom Mensch als Wärmequelle und Baumaterial genutzt. Da wir uns von der Paläolithikum mittlerweile sehr weit entfernt haben, sollten wir, auch bedingt durch den unaufhaltsamen Klimawandel, neue Gedanken über die unsere, und der Welt Zukunft machen. Der Mensch im 21. Jahrhundert verbraucht gegenwärtig 1,7 Erden pro Jahr. Das dies in naher Zukunft zu einem Kollaps führen wird, sollte jedem klar sein. Wir müssen neue Wege gehen und diese hätten schon vor Jahrzehnten in Angriff genommen werden müssen – leider ist bis jetzt nicht all zu viel passiert.

Gerade Deutschland sieht sich als Vorreiter für Klimaschutz – nur ist Deutschland viel zu klein, um überhaupt eine Messbare Auswirkung auf den Temperaturanstieg zu sein. Globale Veränderungen müssen her und diese sollten dann auch endlich zügig umgesetzt werden.

Die Arroganz der Dummheit

„Ich möchte auch der geliebten Frau Angela Merkel eine Nachricht hinterlassen: Nehmen Sie diese Knete und forsten Sie Deutschland wieder auf, ok? Dort ist es viel nötiger als hier“, sagte Bolsonaro laut Medienberichten im August 2019 auf die Reaktion, weil Deutschland Fördergelder in Millionen Höhe an Brasilien streichte.

In Brasilien wird mehr lebenswichtiger Regenwald abgeholzt, als Deutschland überhaupt an Waldfläche zur Verfügung hat. Nach Prognosen wird 2030 gut 55% des Regenwald abgeholzt sein.

Auch der 45. Präsident der USA hat durch seine Arroganz und Dummheit einen Beitrag zu weiterer Umweltzerstörung beigetragen.

Verbot vom Anbau von Hanf

In vielen westlichen Ländern wurde Hanf verboten, weil THC wie auch CBD wichtige Bestandteile der Cannabispflanze sind. Tetrahydrocannabinol ist die Substanz, die für die psychoaktive Wirkung von verschiedenen Hanfprodukten verantwortlich ist.

CBD – also Cannabidiol, steht für den Inhaltsstoff der aus den Blüten der weiblichen Cannabispflanze gewonnen wird, dieser hat jedoch keine psychoaktive Wirkung, da er nur mit geringer Rezeptoraktivität an bestimmte Cannabinoid-Rezeptoren bindet.

In Deutschland war der Hanfanbau zwischen 1982 und 1995 durch das Betäubungsmittelgesetz vollständig verboten, um die illegale Nutzung von Cannabis als Rauschmittel zu unterbinden. In Frankreich wurde Nutzhanf für die Herstellung von Zigarettenpapier weiterhin verwendet.

Auch in den USA wurde 1937 die Produktion von Hanf unter dem „Marihuana Tax Act“ verboten.

Im Rahmen eines neuen Agrargesetzes hat die US-Regierung die Produktion von Nutzhanf 2018 wieder erlaubt, so dass die Pflanze wieder großflächig angebaut werden kann.

Die pro und contra Punkte für Nutzhanf

Hanf ist das Reinigungsmittel der Natur. Die Pflanze bindet auf einem Hektar viermal mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre als Bäume auf gleicher Fläche. Für jede Tonne Nutzhanf, die produziert wird, werden 1,63 Tonnen Kohlenstoff aus der Luft absorbiert.

Wenn es nach der Hanf-Lobby geht, wären mit dieser Pflanze mehr als 25.000 Artikel, die wir heute täglich gebrauchen und kennen, aus und mit Nutzhanf herzustellen.

Ein oft angeführtes Argument ist Hanfplastik. Dies sei das ultimative Material der Zukunft. Unternehmen wie Zeoform in Australien und Kanesis in Italien stellen Bioplastik aus Hanf in geringen Mengen her. Derzeit ist die Herstellung jedoch kompliziert, energieintensiv und teuer, so dass Hanfplastik in naher Zukunft noch keine Alternative zu den auf Erdöl basierenden Kunststoffen sein wird.

Auch wird oft die gute Ökobilanz zwischen Baumwolle und Nutzhanf angeführt. Demnach braucht Nutzhanf nur halb so viel Anbaufläche wie Baumwolle und produziert dabei doppelt so viel Faser pro Viertel Hektar. Für ein Kilo Baumwollfaser benötigt man knapp 10 Liter Wasser, für die gleiche Menge an Hanf benötigt man lediglich etwas über 2 Liter Wasser.

Da Nutzhanf ohne Pestizide auskommt, gelangen dementsprechend auch viel weniger Pestizide und Herbizide ins Grundwasser.

Aktuelle Vergleichsstudien für Baumwolle und Hanf sind schwer zu finden. Das Stockholmer Umweltinstitut veröffentlichte 2005 einen der umfangreichsten Berichte und verglich die beiden Naturfasern mit der synthetischen Faser Polyester.

Die Studie ergab, dass Baumwolle innerhalb einer Anbausaison rund 50 Prozent mehr Wasser benötigt als Hanf. Im Gegensatz zu Hanf muss Baumwolle viel mehr bewässert werden und wird häufig in wasserarmen Regionen wie Usbekistan angebaut.

Trotzdem kann man nicht einfach eine Faserpflanze durch eine andere ersetzen. Hanf ist zwar extrem strapazierfähig, es ist jedoch ein teurer und energieintensiver Verarbeitungsprozess nötig bis ein weicher, tragbarer Stoff daraus entsteht.

Nutzhanf braucht keine Herbizide

Diese Behauptung kann man so nicht stehen lassen, denn der großflächige Anbau von Hanf gibt es noch gar nicht, um dies wissenschaftlich zu belegen.

Im Labor für Agraranalytik der Pennsylvania State University, haben die Forscher auch Blattläuse, Schimmel und Schnecken gefunden, die den Nutzhanf schädigen sowie einige Krankheiten, darunter neue Pilzarten, die derzeit untersucht werden.

Bei der Industrielle und Monokultur Landwirtschaft – egal mit welcher Pflanze, führe zwangsläufig zu Umweltproblemen.

Hanf wird bis zu 4 Meter hoch und entwickelt viele Wurzeln. Zudem ist sein Blätterwerk spätestens im Juli so dicht, dass Beikräuter im Feld dadurch zu wenig Licht bekommen und eingehen. Daher muss Hanf nicht mit Herbiziden gespritzt werden. Aber – durch eben jene Höhe und Dichtstand der Pflanzen ist der Untergrund feucht und der ideale Nährboden von Pilzen und Sporen. Ähnliches kennt man beim Mais und Zuckerrohr.

Das Terpene-Argument

Ein weitverbreitetes Argument besagt, dass allein der Anbau von Nutzhanf die Terpene ersetzen kann, die von den durch Abholzung verloren gegangenen Bäumen freigesetzt wurden.

Terpene sind natürliche Verbindungen, die in Pflanzen und Insekten vorkommen. Sie haben eine gemeinsame chemische Grundstruktur, sehen aber doch sehr unterschiedlich aus. Daher können sie so unterschiedlich riechen wie zum Beispiel Lavendel und Minze. Und so unterschiedlich ist auch die Wirkung von Terpenen in der Natur.

Wenn Monoterpene freigesetzt werden, steigen sie zur Stratosphäre auf – wobei sie von Konvektionsströmen getragen werden, gehen Oxidationsreaktionen mit Ozon, OH und NO3 in der Atmosphäre ein und erzeugen dabei eine Reihe von Nebenprodukten.

Zwar ist es natürlich richtig, dass Nutzhanf Monoterpene freisetzt, doch die freigesetzten Mengen und Typen sind noch nicht eindeutig nachgewiesen worden. Auch ist die spezifische Wirkungsweise bei der Regulierung der Atmosphäre nicht bekannt. Es gibt also offenbar keine Grundlage für die Annahme, dass Nutzhanf mehr Monoterpene als alle anderen Anbaupflanzen freisetzt.

Da die Abholzung der bewaldeten Regionen der Erde, hier vorbehaltlich Brasilien, die Demokratische Republik Kongo und Indonesien, weiter fortschreitet, ist der Anteil des Baumbestands drastisch gesunken. Man nimmt an, dass allein die Abholzung in den letzten Jahrzehnten für einen Teil des allgemeinen Anstiegs der globalen Temperaturen verantwortlich ist, da sie einen CO2-Anstieg zwischen 12 % und 20 % verursacht hat, unabhängig vom CO2-Anstieg durch die Industrie und andere Ursachen der Verschmutzung der Atmosphäre.

Fazit

Es keinen Grund, warum Nutzhanf nicht als Teil einer nachhaltigen Strategie für Kohlendioxidbindung angebaut werden sollten. Doch die Frage, ob eine Pflanze eine bessere Kohlendioxidsenke oder Monoterpen-Emissionsquelle ist als eine andere, sollte sich gar nicht stellen, wenn es um das Problem der Lösung des anthropogenen Klimawandels geht.

Der Verlust der Biodiversität ist einer der wichtigsten Faktoren, die sich auf das langfristige Überleben unserer eigenen Spezies und das anderer Arten, von denen wir abhängig sind, negativ auswirken können. Somit kann es keine Lösung sein, sich zur Bekämpfung des Klimawandels

ausschließlich auf einzelne Pflanzen zu konzentrieren.

Es braucht endlich ganzheitliche Maßnahmen um unser Ökosystem zu schützen und diese sollten dann auch zügig umgesetzt werden. Die Mittel sind da, es fehlt wie immer an den Umsetzung und den Willen den Blickwinkel zu ändern.

Evke Freya von Ahlefeldt, Paris, 5. August 2021

Quellen

  • ifeu-Institut Heidelberg, Deutschland
  • National Constitution Center in Philadelphia, USA
  • seeds.com
  • Umweltinstitut Stockholm, Schweden
  • Utopia.de
  • vaay.com

Macht wird weiblicher

Autorin Nila Khalil

Macht wird weiblicher

Politik wurde auch 2019 vor allem von Männern gemacht – zumindest lässt ein Blick in die Regierungen und Parlamente diesen Schluss zu. Wo regieren Frauen schon jetzt – und wo haben sie im Jahr 2020 gute Chancen?

Lange bevor Sanna Marin neue Ministerpräsidentin von Finnland wurde, hat sie schon einmal klargestellt, worauf sie auf keinen Fall reduziert werden will: dass sie eine Frau und jung ist. „Ich habe nie an mein Alter oder mein Geschlecht gedacht“, sagte sie einmal, „sondern an die Gründe, die mich in die Politik gebracht haben.“

Und doch, als Marin Anfang  Dezember 2019 den bisherigen finnischen Regierungschef Antti Rinne im Amt beerbte, wurden jene Merkmale weltweit zur Schlagzeile: Dass sie eine Frau ist. Und dass sie jung ist.
Denn Sanna Marin ist mit 34 Jahren die jüngste amtierende Regierungschefin der Welt. Auch ihre vier Koalitionsparteien werden jeweils von einer Frau geführt. In Deutschland ist zwar mit Angela Merkel auch eine Frau an der Macht, im politischen Alltag hat sie es aber mehrheitlich mit Männern zu tun – so wie in den meisten Ländern der Welt.

Nicht einmal sechs Prozent der Regierungschefs weltweit sind weiblich. Und auch ein Blick in die Parlamente und Ministerien zeigt: Frauen sind in der Politik noch lange nicht selbstverständlich. Finnische Verhältnisse sind eine Seltenheit.

Jacina Ardern

Derzeit führen Frauen nur in 15 von 193 Ländern eine Regierung an. Zum Beispiel:

Jacina Ardern: Bis zum Anschlag von Christchurch war die neuseeländische Regierungschefin außerhalb ihrer Heimat vor allem dafür bekannt, dass sie während ihrer Amtszeit Mutter wurde – als zweite Regierungschefin überhaupt.


Die 42 Jahre alte Mette Frederiksen: Sie wurde in der dänischen Presse als politisches Wunderkind gehandelt. Seit Juni ist sie Ministerpräsidentin. Die 39 jährige Trine Bramsen wurde Verteidigungsministerin.
In Norwegen regiert seit 2013 die zweifache Mutter Erna Solberg.

In den Niederlanden ist Ank Bijleveld seit dem 26. Oktober 2017 Verteidigungsministerin.

Dass Frauen vor allem in Skandinavien häufiger regieren als anderswo, liegt daran, dass in den dortigen Parlamenten der Frauenanteil überdurchschnittlich hoch ist. In Finnland sind 42 Prozent der Abgeordneten weiblich, Schweden ist mit 47 Prozent Spitzenreiter in der EU. Nicht aber im weltweiten Vergleich – da führt ein afrikanisches Land die Liste an: Ruanda.


Ruanda wird oft als das „Schweden Afrikas“ bezeichnet. In seinem Parlament sitzen mehr als 61 Prozent weibliche Abgeordnete.
2003 verabschiedete die Afrikanische Union das „Protokoll für die Rechte von Frauen von Afrika“ – das sogenannte Maputo-Protokoll. Ein Ziel: das Recht von Frauen auf Gleichheit in politischen Prozessen stärken. Denn Frauen spielten im politischen Betrieb afrikanischer Länder jahrzehntelang eine untergeordnete Rolle. Inzwischen tut sich etwas:
So nahm 2018 in Mali ein Kabinett seine Arbeit auf, das zu einem Drittel aus Frauen besteht. Darunter Kamissa Camara, 36. Sie wurde Außenministerin, inzwischen ist sie Ministerin für Digitalwirtschaft und Zukunftsforschung. Vor Kurzem führte das Magazin „Forbes“ Kamara in seiner „Women to Watch in 2020“-Liste auf.

In Äthiopien präsentierte Präsident Abyi Ahmed im selben Jahr ein paritätisch besetztes Kabinett – 10 von 20 Ministern sind weiblich.

Kritiker hegen jedoch Zweifel, ob mit den Zahlen wirklich gesellschaftlicher Wandel in Afrika einhergeht. Ob beispielsweise in Ruanda Parlamentarierinnen wirklich etwas zu sagen haben. Und wie sehr sie am Ende doch unter dem Einfluss einer Regierungselite stehen, die von Männern angeführt wird. „In Ruanda“, sagte etwa die oppositionelle Frauenrechtlerin Diane Shima Rwigara im SPIEGEL, „haben alle Angst“. Angst vor der Macht des Präsidenten Paul Kagame.
Die Quotenregelung hat ihren Ursprung in Lateinamerika. Als erstes Land hat Argentinien 1991 eine solche Regelung gesetzlich verabschiedet. Seither haben mindestens 14 weitere Staaten in Lateinamerika Frauenquoten eingeführt – mit unterschiedlichem Erfolg.


So sind Bolivien und Kuba derzeit die einzigen Länder neben Ruanda, in deren Parlamenten mehr Frauen als Männer sitzen. Dass der Frauenanteil in anderen Ländern der Region trotz der Vorgaben nur langsam zunimmt, liegt auch an unterschiedlichen Wahlsystemen, und oft greifen Sanktionen nicht, mit denen Verstöße eigentlich geahndet werden sollen.
Welche Ministerien oft von Frauen geführt werden
Schafft es eine Frau auf einen Ministerposten, so ist das in den meisten Fällen ein Amt im sozialen Bereich. Am häufigsten waren Frauen im Sozialministerium an der Spitze, gefolgt von Kinder- und Familienministerien. Bildung, Umwelt, Geschlechtergleichheit, Gesundheit – alles Posten, die anteilig am häufigsten in weiblicher Hand sind.
Nicht einmal sechs Prozent der Regierungschefs weltweit sind weiblich. Und auch ein Blick in die Parlamente und Ministerien zeigt: Frauen sind in der Politik noch lange nicht selbstverständlich. Finnische Verhältnisse sind eine Seltenheit.Ganz anders bei den Themen Verteidigung, Wirtschaft, Verkehr, Finanzen: Diese Ressorts sind fast immer in Männerhand. Eine Ausnahme ist dabei Deutschland. Nach Ursula von der Leyen führt nun mit Annegret Kramp-Karrenbauer bereits zum zweiten Mal in Folge eine Frau das Verteidigungsministerium. In Schweden wurde das Außenministerium zuletzt vor mehr als fünf Jahren von einem Mann bekleidet. Und auch in Mali wurde das Amt bis vor Kurzem von einer Frau besetzt.
Wie können mehr Frauen den Weg in politische Spitzenpositionen schaffen? Welche Instrumente gibt es?


Der sicherlich schnellste Weg für Frauen in politische Spitzenämter bleibe die Quote, sowohl in den Parlamenten als auch auf den Wahllisten der Parteien, sagt die Politikwissenschaftlerin Jessica Fortin-Rittberger dem SPIEGEL. Sie hat lange zu dem Thema geforscht und sagt, man könne natürlich warten, bis sich eine Gesellschaft von sich aus verändere und Frauen von selbst in politische Ämter kommen. So ein Wandel dauere jedoch sehr lange.
Das deckt sich mit einem neuen Bericht des Weltwirtschaftsforums: Wenn die Entwicklung so weitergehe wie bisher, brauche es noch 95 Jahre, bis man von echter Parität in der Politik sprechen könne – also mehrere Generationen. Es könnte aber auch schneller gehen, schreiben die Studienmacher, dann nämlich, wenn der sogenannte Role-Model-Effekt eintritt. Je mehr Frauen in Machtpositionen seien, desto mehr fühlten sich andere Frauen motiviert, nachzuziehen. Und Macht als ihre Option zu sehen.

DIE WELT AM ABGRUND, HEUTE SIND WIR EINEN SCHRITT WEITER

Autorin Naike Juchem

Meine Gedanken zu Terror, Krieg, Flüchtlinge und das Ende der Zivilisation.


Ma sympathie aux proches des victimes de Paris. La liberté ne peut et ne sont pas affectées par le terrorisme. Mein Mitgefühl an die Angehörigen der Opfer von Paris. Die Freiheit kann und wird durch Terror nicht erschüttert.

Nach dem Terroranschlag am 13. November 2015 im Club „Bataclan“ in Paris. Es starben an jenem Tag 130 Menschen.

Definition von Terror
Alleine für diese Überschrift müsste ich Seiten lang schreiben um es genau zu definieren. Ich werde es aber auf einige Sätze beschränken müssen. Der Vorgang, dass eine bestimmte Gruppe von Menschen Gewalttaten wie Bombenanschläge und Morde ausführt, um Angst und Schrecken zu ein über längere Zeit andauerndes Verhalten gegenüber anderen Menschen, bei dem man mit Drohungen, Zwang und Gewalt diese einschüchtern und schließlich beherrschen will. Durch das verbreiten von Terror wollen die Terroristen bestimmte Ziele durchsetzen.

Der Terror kam am 13.11.2015, wieder, mitten in Europa an. War der Terror den überhaupt weg? Nun schreit halb Europa, Deutschland besonders, wieder gegen Muslime und Flüchtlinge.

Vor dem Club „Bataclan“ in Paris

Aber der Reihe nach.

Um nicht bis in die Steinzeit zu reisen um Terroranschläge mal etwas chronologisch darzustellen. Natürlich kann ich nicht alles schreiben , denn dann wäre ich noch in zwei Tagen an diesem Absatz. Ich gehe soweit zurück, ab wann ich verstand was Terror ist. Ich bin 1970 geboren und werde mal in der Zeit der RAF anfangen.

Die Entführung und Ermordung Hanns Martin Schleyers, die Entführung des Lufthansa-Flugzeugs „Landshut“ und die Selbstmorde der inhaftierten führenden Mitglieder der ersten Generation der RAF stellten den Schlussakt der so genannten Offensive 77 der RAF dar. Der Deutsche Herbst gilt als eine der schwersten Krisen in der Geschichte der Bundesrepublik Deutschland. Heute gesehen kommt mir die RAF wie eine Kindergartentruppe vor.
Ich erwähne auch nicht die ETA in Spanien oder Boko Haram in Nigeria . Denn dann hätte ich am Ende ein Buch über Terror geschrieben! Ich will nur verdeutlichen, wie nah Terror ist und war.

Als NSU-Morde wird eine deutschlandweite Serie von Tötungsdelikten an Männern mit Migrationshintergrund bezeichnet, die in den Jahren 2000 bis 2006 in verschiedenen Großstädten Deutschlands aus mutmaßlich völkisch-rassistischen Motiven verübt wurde. Die Opfer waren acht türkischstämmige und ein griechischer Kleinunternehmer, die erste bekannte Tat ereignete sich am 9. September 2000, die letzte am 6. April 2006. Seit November 2011 werden die Verbrechen der rechts terroristischen Organisation Nationalsozialistischer Untergrund (NSU) zugeordnet. Unter Mordverdacht stehen die Neonazis Uwe Mundlos und Uwe Böhnhardt, die am 4. November 2011 Suizid begingen, und die ebenfalls des Terrorismus beschuldigte Beate Zschäpe, die sich am 8. November 2011 der Polizei stellte. Der Prozess dauert noch an.

Nachbau einer der am 31. Juli 2006 in den Regionalzügen der Deutschen Bahn von Aachen nach Hamm und Mönchengladbach nach Koblenz gefundenen Kofferbombe, Wanderausstellung des Bundesamt für Verfassungsschutz.

Deutschland ist bereits seit Jahren Ziel von Terror. Bislang waren die Extremisten mit ihren Plänen allerdings nicht erfolgreich: Entweder vereitelten Ermittlungsbehörden die Anschläge im Vorfeld oder die Technik der Sprengsätze funktionierte nicht – wie es bei den versuchten Anschlägen mit Kofferbomben im vergangenen Jahr der Fall war. Die Bilanz der Attentäter im europäischen Ausland ist allerdings verheerend. Bei Anschlägen in London und Madrid kamen hunderte Menschen ums Leben. Im Folgenden eine Chronik von geplanten und ausgeführten islamistischen Anschlägen in Europa.


Dezember 2000:
Islamisten planen in Deutschland einen Sprengstoffanschlag auf den Straßburger Weihnachtsmarkt. Sie bauen einen Schnellkochtopf zu einer Bombe um, die in mitten der Menschenmassen explodieren sollte. Nur knapp vor der Tat verhaftet die Polizei vier algerische Mitglieder der so genannten „Frankfurter Zelle“. Im Jahr 2003 werden sie zu mehrjährigen Haftstrafen verurteilt.


April 2002:
Die islamistische Gruppe Al-Tawhid plant Attentate auf jüdische Gaststätten und Einrichtungen in Berlin und Düsseldorf. Die Polizei vereitelt die Pläne und verhaftet mehrere Mitglieder der Gruppe. Auch sie müssen für mehrere Jahre ins Gefängnis.


November 2003:
Zwei Explosionen verwüsten unter anderem Synagogen, eine Niederlassung der Londoner HSBC-Bank und das britische Konsulat in Istanbul – 61 Tote, rund 400 Verletzte. Die Tat wird der islamischen Extremistengruppe Al-Kaida zugeschrieben.


März 2004:
Mehrere Bomben explodieren in Nahverkehrszügen in Madrid während des morgendlichen Berufsverkehrs. 191 Menschen sterben, rund 1800 werden verletzt. Auch dieser Anschlag wird der Al-Kaida zugerechnet.


Dezember 2004:
Der irakische Ministerpräsident Ijad Allwai soll nach Erkenntnissen von Ermittlern bei seinem Besuch in Deutschland ermordet werden. Drei irakische Islamisten werden kurz vor dem geplanten Attentat von der Polizei festgenommen. Sie stehen seit 2006 in Stuttgart vor Gericht.


Juli 2005:
In London sprengen sich vier islamistische Selbstmordattentäter in U-Bahnen und in einem Bus in die Luft. 52 Menschen werden dabei getötet, rund 700 weitere verletzt.


August 2006:
Selbstmordattentäter wollen Flüssigsprengstoff in mehreren Flugzeugen auf dem Weg von Großbritannien in die USA zünden. Die Britische Polizei verhindert den Anschlag. Als Reaktion werden die Sicherheitsbestimmungen für Flugreisende weltweit verschärft.


August 2006:
In Dortmund und Koblenz werden zwei Kofferbomben in Nahverkehrszügen gefunden. Nur wegen handwerklicher Fehler explodierten die Bomben nicht. Zwei Tatverdächtige werden auf Grund von Aufnahmen einer Überwachungskamera schnell gefasst.


Juni 2007:
Ein Auto rast in den Haupteingang des Flughafenterminals von Glasgow und geht in Flammen auf. Sechs Menschen werden verletzt, darunter ein Verdächtiger. Die Ermittler gehen von Verbindungen der Attentäter mit Al-Kaida aus. Bereits am Tag vor dem Anschlag entschärfte die Polizei Sprengsätze, die in zwei Autos in der Londoner Innenstadt versteckt wurden.


2007 Medebach. Sauerland-Gruppe:
Anfang September 2007 nehmen Sicherheitskräfte in einem Ferienhaus im sauerländischen Medebach die beiden zum Islam konvertierten Deutschen Fritz G. und Daniel S. sowie den türkischen Staatsbürger Adem Y. fest. Die sogenannte Sauerland-Gruppe hatte Sprengstoffanschläge insbesondere gegen US-amerikanische Einrichtungen in Deutschland geplant. Die drei Männer und ein Helfer werden im März 2010 zu Haftstrafen von fünf bis zwölf Jahren verurteilt.


2011 Frankfurt am Main. Anschlag auf US-Soldaten:
Beim ersten tödlichen Anschlag mit islamistischem Hintergrund in Deutschland sterben am 2. März am Frankfurter Flughafen zwei US-Soldaten, zwei weitere werden schwer verletzt. Derzeit muss sich der Kosovare Arid U. vor dem Frankfurter Oberlandesgericht verantworten. Der 21- Jährige wollte laut Anklage „Vergeltung“ für den US-Einsatz in Afghanistan üben.


2011 Düsseldorf. Mutmaßliche Al-Qaida Zelle:
Nach sechs Monaten Observierung nimmt die Polizei am 29. April in Düsseldorf und Bochum drei mutmaßliche Al-Qaida-Mitglieder fest, die seit Dezember 2010 einen Sprengstoffanschlag in Deutschland vorbereitet haben sollen. Es handelt es sich um einen Marokkaner, einen Deutsch-Marokkaner und einen Deutsch-Iraner. Gut vier Monate nach der Festnahme wird nach Angaben der Bundesanwaltschaft weiterhin gegen die Verdächtigen ermittelt.


Nun werde ich dieses Thema beenden. Ich möchte mit all diesem sehr langen Text, wobei ich mit meinen Gedanken noch nicht am Ende bin, aufzeigen, das all diese Terror Anschläge NICHT von Flüchtlingen begangen wurden , welche zur Zeit in Europa und Deutschland Zuflucht und Sicherheit suchen.

Uğur Gallenkuş – Parallel Universes

Zweites Kapitel: Krieg

Auch hier gehe ich nicht bis in alle Ewigkeit zurück. Es soll bis 1990 reichen und auch nur in “ unmittelbarer Nähe “ von Europa. Sicher weiß ich auch, dass vieles zusammen hängt. Aber ich will und kann ja nicht alles schreiben.
Kriege sowie diverse Aufstände prägen seit jeher die Menschheitsgeschichte. Kontinuierlich geht es auch heute noch um politische Macht, Gebietsansprüche oder Rohstoffe. Dazu in einem anderen Kapitel mehr. Einzig dienlich der endlosen Kapitalgier sogenannter „Hochfinanzeliten „. Doch westliche zivilisierte Bürger ignorieren sämtliche Kriege, welche seit 1945 geführt, sprechen sogar von friedlichen Zeiten. ???

Völkermord in Ruanda

Da ich in Rheinland Pfalz wohne möchte ich mein Kapitel mit dem Völkermord in Ruanda beginnen. Den Rheinland Pfalz ist das Partnerland von Ruanda.
Als Völkermord in Ruanda werden umfangreiche Gewalttaten in Ruanda bezeichnet, die am 6. April 1994 begannen und bis Mitte Juli 1994 andauerten. Sie kosteten circa 800.000 bis eine Million  Menschen das Leben. In annähernd 100 Tagen töteten Angehörige der Hutu-Mehrheit etwa 75% der in Ruanda lebenden Tutsi-Minderheit sowie moderate Hutu, die sich am Völkermord nicht beteiligten oder sich aktiv dagegen einsetzten. Die Täter kamen aus den Reihen der ruandischen Armee, der Präsidentengarde, der Nationalpolizei und der Verwaltung.

Zweiter Golfkrieg

Der Zweite Golfkrieg begann mit der gewaltsamen Eroberung Kuwaits durch den Irak am 2. August 1990. Am 28. August wurde Kuwait durch den Irak annektiert. Ab dem 16. Januar 1991 begann eine Koalition, angeführt von den USA und legitimiert durch die Resolution 678 des UN-Sicherheitsrates, mit Kampfhandlungen zur Befreiung Kuwaits.

Als Jugoslawien kriege (oft auch Balkankonflikt genannt) wird eine Serie von Kriegen auf dem Gebiet des ehemaligen Jugoslawien gegen Ende des 20. Jahrhunderts bezeichnet, die mit dem Zerfall des Staates verbunden waren.
Im Einzelnen handelte es sich um den 10-Tage-Krieg in Slowenien (1991), den Kroatienkrieg (1991–1995), den Bosnienkrieg (1992–1995), den kroatisch-bosnischen Krieg im Rahmen des Bosnienkriegs, den Kosovokrieg (1999) und den Albanischen Aufstand in Mazedonien (2001).
Dies nun aufzudöseln bedarf es auch so einiges mehr.

Der Krieg in Afghanistan seit 2001 ist die jüngste Phase des seit 1978 andauernden afghanischen Konflikts, die mit der US-geführten Intervention im Herbst 2001 eingeleitet wurde. Die Regierung der USA von 2001–2009 unter George W. Bush und ihre Verbündeten verfolgten dabei das Ziel, die seit 1996 herrschende Taliban-Regierung zu stürzen und die Terrororganisation Al-Qaida zu bekämpfen. Welche die USA Jahre zuvor mit Waffen ausgerüstet hat um gegen die damalige UDSSR zu kämpfen. Welch ein Irrsinn!

Der zweite Irakkrieg war eine völkerrechtswidrige Militärinvasion der USA, Großbritanniens und einer „Koalition der Willigen“ in den Irak. Er begann am 20. März 2003 mit der Bombardierung ausgewählter Ziele in Bagdad und führte zur Eroberung der Hauptstadt und zum Sturz des irakischen Staatspräsidenten Saddam Hussein. Am 1. Mai 2003 erklärte US-Präsident George W. Bush den Krieg für siegreich beendet. Wie Bush zu dieser Erkenntnis gekommen ist, ist mir heute noch fraglich!

Gedenkstätten in New York zum 11. September

Die US-Regierung Bushs hatte den Sturz Saddam Husseins seit Januar 2001 erwogen und nutzte die Terroranschläge am 11. September 2001 dazu,- wobei es bis heute nicht geklärt ist ob es wirklich ein Terroranschlag war, einen Invasionsplan national und international durchzusetzen. Sie begründete diesen als notwendigen Präventivkrieg, um einen angeblich bevorstehenden Angriff des Iraks mit Massenvernichtungsmitteln auf die USA zu verhindern, die bis heute nicht gefunden wurden und auch faktisch nicht zu beweisen sind. Dafür erhielt die USA KEIN UN-Mandat des UN-Sicherheitsrats, also nach dem Völkerrecht, ein Angriffskrieg.

Nun noch etwas zu dem Krieg in Syrien ab 2011.
Der Bürgerkrieg in Syrien ist eine militärische Auseinandersetzung zwischen Truppen der Regierung von Präsident Baschar al-Assad und den Kämpfern verschiedener Oppositionsgruppen. Auslöser des Bürgerkriegs war ein friedlicher Protest im Zuge des Arabischen Frühlings Anfang 2011, der zum bewaffneten Konflikt eskaliert ist. Eine wachsende Einflussnahme von Interessengruppen aus dem Ausland gewann mit der anhaltenden Auseinandersetzung an Bedeutung. Neben dem Zustrom von Geld und Waffen kämpften auch immer mehr ausländische Freiwillige und Söldner in Syrien. Die ursprüngliche Motivation der Opposition, die Demokratisierung Syriens zu erreichen, spielt seitdem nur noch eine geringe Rolle. Stattdessen trat der Kampf verschiedener Organisationen aus religiösen und ethnischen Gründen in den Vordergrund. Im vierten Kriegsjahr zerfiel der Bürgerkrieg zunehmend in Einzelkonflikte auf syrischem Boden, die mit Luftangriffen der Türkei gegen die Kurden und durch die direkte Einmischung des Iran und seiner Hisbollah-Miliz und der Russischen Föderation auf Seiten des Regimes und der USA im Kampf gegen den IS zu einem Konflikt mit geostrategischen Dimensionen wurden.

Die UN (Vereinten Nationen) geben an, dass von März 2011 bis März 2015 220.000 Menschen getötet wurden. Rund 11,6 Millionen Syrer sind auf der Flucht: Mindestens vier Millionen Syrer flohen aus ihrem Land und 7,6 Millionen sind innerhalb Syriens auf der Flucht. Die UNO bezeichnete die Flüchtlingskrise im Februar 2014 als die schlimmste seit dem Völkermord in Ruanda in den 1990er-Jahren.
Ich ende dieses Kapitel mit zwei Zitaten
Jürgen Todenhöfer: „Krieg ist Scheiße. „
Helmut Schmidt: „Lieber 100 Stunden umsonst verhandeln, als eine Minute Schießen.“

Flüchtlinge 2015

Drittes Kapitel: Flüchtlinge

Zum ersten Mal seit dem Zweiten Weltkrieg gibt es auf der Welt über 60 Millionen Flüchtlinge, Asylsuchende und Binnenvertriebene. Stand 2015. Vor zehn Jahren waren es „nur“ 37,5 Millionen Menschen. Ein Grund hierfür ist der Krieg in Syrien, der innerhalb kürzester Zeit 2,5 Millionen Menschen zur Flucht in die Nachbarstaaten zwang und 6,5 Millionen Menschen im Land selbst vertrieben hat. Ein weiterer Grund sind die gewaltsamen Konflikte in Afrika, in der Zentralafrikanischen Republik, dem Kongo und Südsudan, die kein Ende nehmen wollen. Aber dies weiß kaum einer, den in den Medien wird ja nur von Syrien berichtet.

Flüchtlingslager

Im Jahr 2014 gab es weltweit 23 Kriege. Diese gewaltige Zahl von ca. 60 Millionen Flüchtlinge bedeutet gleichzeitig auch, dass diese Menschen auf humanitäre Hilfe angewiesen ist. Dies hat Auswirkungen auf die Nachbarländer, auf die internationale Gebergemeinschaft und Hilfsorganisationen weltweit. Die Menschen brauchen Nahrung, Trinkwasser, Unterkünfte und so vieles mehr. Alleine 12 Millionen Menschen in der Region Syrien und den Nachbarstaaten brauchen die akute Hilfe der Weltgemeinschaft. Die Vereinten Nationen beziffern ihren Bedarf auf mindestens 8,4 Milliarden US-Dollar an finanziellen Mitteln, um im kommenden Jahr und darüber hinaus helfen zu können.

Menschen auf der Flucht

Nun eine kleine Aufstellung was Krieg kostet.


Im Jahr 2015 sind Kriegskosten der USA für den Krieg in Afghanistan in Höhe von 35,1 Milliarden US-Dollar vorgesehen. Bitte zu beachten es geht NUR um Afghanistan. 70,1 Milliarden US-Dollar sind es 2015 gesamt. Davon werden nur 5,4 für die Bekämpfung des IS eingesetzt.
Seit zwölf Jahren ist die Bundeswehr im Rahmen der ISAF-Mission in Afghanistan. Es war der blutigste und teuerste Auslandseinsatz in der Geschichte der Streitkräfte. Ziemlich genau lässt sich aufschlüsseln, was der militärische Einsatz den deutschen Steuerzahler gekostet hat, rund 8,8 Milliarden Euro.
Wenn ich die nun schon angegebenen 424 Konflikte und davon wurden 46 als Krieg bezeichneten Kosten nehme geht es in den Bereich von einer Billion US-Dollar! Der Zahlenname Billion steht im deutschen Sprachgebrauch für die Zahl 1000 Milliarden oder 1.000.000.000.000. Richtig 12 Nullen!


Die Kosten für die Flüchtlinge welche nun nach Deutschland kommen kann keiner beziffern. Es geht um 10 bis 30 Millionen Euro ( laut Welt) . Wie dem auch sei und nun wieder geschrien wird „Oh, was kommt auf uns zu. Wer soll die Flüchtlinge denn bezahlen? Geld für Krieg scheint ja da zu sein, für Menschen aber nicht!

Da ja fast jeder meint, alle Flüchtlinge kommen nach Deutschland, dem sei gesagt das ist Bullshit.

Noch immer gilt: Der weitaus größte Teil der Flüchtlinge auf der Welt, bleiben laut UNHCR mit 86% in ihrer Herkunftsregion. Oft deshalb, weil sie auf eine Rückkehr hoffen, aber auch, weil ihnen die Möglichkeiten zur Weiterflucht fehlen. Die größte Flüchtlingsgruppe, die aus dem syrischen und inzwischen auch irakischen Kriegsgebiet, wurden vor allem von den Nachbarstaaten im Nahen Osten aufgenommen, wo sich die Aufnahmezahlen noch in weitaus größeren Dimensionen als hierzulande bewegen. Merke Nachbarstaaten = nicht Deutschland.


Im Schatten der syrischen Katastrophe kam 2014 es im Südsudan und in der Zentralafrikanischen Republik zu großen Fluchtbewegungen. Ca. 2,25 Millionen Menschen.


SÜDSUDAN
Im Südsudan, welcher 2015 erst seit vier Jahren besteht, steigen die Zahlen der Flüchtlinge und Binnenvertriebenen weiter an. Bis dato sind mehr als 730.000 Menschen in benachbarte Länder geflohen, während 1,5 Millionen zu Binnenvertriebenen wurden. Zusätzlich kommen weiterhin viele Flüchtlinge aus dem Sudan über die Grenze in den Südsudan. Die mehr als 250.000 Menschen kommen zum Großteil aus den sudanesischen Regionen Blue Nile und Süd.

BALKAN-STAATEN
Die Asylsuchenden aus den meist ehemals jugoslawischen Staaten werden in der Öffentlichkeit schlicht als Armutsflüchtlinge ohne Asylgründe geschmäht. Ihre zahlreiche Existenz weist auf nichts weniger als eine gescheiterte Nachkriegs-Politik auf dem Balkan hin. An der Deutschland nicht ganz unbeteiligt ist. Mitten in Europa leiden Menschen unter erheblicher Diskriminierung, existenzieller Not, sogar Hunger.

ERITREA
In einem der repressivsten Regime der Welt landen Kritiker/innen in geheimen Gefängnissen. Wer über die Grenze flieht, riskiert, als Deserteur erschossen zu werden. Dennoch treibt die Militärdiktatur seit Jahren fortwährend Menschen in die Flucht.

AFGHANISTAN
Im Jahr des deutschen Truppenrückzugs ist die aktuelle Zahl der aus Afghanistan nach Deutschland Geflüchteten ein Indiz für die erschreckende Tatsache, dass Terror und Gewalt im Land schlimmer wüten denn je. Seit Erhebung der relevanten Zahlen durch die UN-Unterstützungsmission hat es nicht so viele zivile Opfer gegeben wie 2014: Über 6.800 Menschen wurden demnach im vergangenen Jahr verletzt, fast 3.700 getötet. Die Zahl der nach Deutschland Flüchtenden steigt. Was sagt uns das? 8,8 Milliarden Euro hat der Deutschesteuerzahler mal eben so aus dem Fenster geworfen.

SOMALIA
Somalia ist ein in verschiedene Machtbereiche zerfallenes und von Warlords terrorisiertes Land.
IRAK
Der Irak liegt als Herkunftsland von Asylsuchenden in Deutschland etwas überraschend erst auf Platz zehn, trotz massiver Fluchtbewegungen infolge des IS-Terrors. Viele in der Region Geflüchtete hoffen noch auf eine Rückkehr – für zahlreiche Opfer von Krieg, Terror oder Vergewaltigung und insbesondere für Angehörige massiv bedrohter Minderheiten wird dies aber kaum realistisch sein. Es ist anzunehmen, dass ein Teil der Flüchtlinge Europa schlicht (noch) nicht erreicht hat und ihre Ankunft hier zeitverzögert zunehmen wird.

Auf dem ersten Platz der Länder welche Flüchtlinge aufnimmt ist Pakistan, dann Iran und Kenia.

Unser Planet brennt und wir merken es nicht

Viertes Kapitel: Das Ende der Zivilisation

„Das Leben kann ja so erfreulich und wunderbar sein. Wir müssen es nur wieder zu leben lernen. Die Habgier hat das Gute im Menschen verschüttet und Missgunst hat die Seelen vergiftet.“
Die alten G7 Staaten haben in den letzten Jahren 40 % aller Ressourcen verbraucht. Bei einer Einwohnerzahl von 750 Millionen. Nun kommen die Chinesen mit mehr als einer Milliarde Menschen daher. Auch sie wollen unseren Lebensstil und Qualität haben, also brauchen diese auch 40 % der Ressourcen. Die Inder folgen rasant schnell. Auch diese brauchen bald die erwähnten 40 %. Nun kann sich auch jeder ausrechnen dass drei mal 40 % etwas mehr als 100 % sind.
Dem aufmerksamen Leser ist bestimmt aufgefallen das ich Afrika, Südamerika und Asien nicht erwähnt habe.

Stellen wir uns doch nur mal vor, die Welt wäre ein Dorf mit Hundert Einwohner und aller auf der Erde lebenden Völker beibehalten würde, wäre dieses Dorf folgendermaßen zusammengesetzt:
57 Asiaten, 21 Europäer, 14 Amerikaner (Nord-, Zentral- und Südamerikaner) und 8 Afrikaner.
Es gäbe in unserem kleinen Dorf, 52 Frauen und 48 Männer. 30 Weiße und 70 nicht Weiße. 30 Christen und 70 nicht Christen. 89 Heterosexuelle und 11 Homosexuelle. 6 Personen aus unserem Dorf besäßen 59% des gesamten Reichtums und alle 6 kämen aus den USA. 80 lebten in maroden Häusern und  70 wären Analphabeten. 50 unsere Nachbarn würden an Unterernährung leiden. Einer wäre dabei zu sterben und einer wäre dabei geboren zu werden. Einer besäße einen Computer und einer ja, nur einer hätte einen Universitätsabschluss. Ein kleines Überschaubares Dorf.


Nun können wir unsere Welt nicht in einen Mikrokosmos versetzen sondern müssen auf einem Planeten leben, den wir bis auf das letzte aussaugen! In oder auf diesem Planet gibt es die sogenannte dritte Welt, also Afrika, Lateinamerika und Südostasien. Es gibt eine Berechnung über die Fördermenge von Erdöl, den Peak Point.

Die Weltbevölkerung wächst zu schnell

Die Weltbevölkerung wächst pro Jahr mit Millionen Menschen an.
Wir brauchen täglich 88 Millionen Tonnen Erdöl. Alleine die USA braucht 20 Millionen Tonnen, haben aber im eigenen Land nur 10 Millionen. Also kommt der fehlende Teil aus Saudi Arabien. Nun wird deutlich, warum die USA so gerne Krieg macht. Damit diese ihre Wirtschaft am laufen halten kann.
Noch einmal zum Nachdenken: 88 Millionen Tonnen Erdöl haben wir gestern verbraucht. Heute und werde sie auch morgen brauchen.


Zu Christi Geburt lebten ca. 350 Millionen Menschen auf der Welt. Das sind die heutigen Einwohner das USA. Von Ressourcen hatten diese Menschen noch nichts gewusst. Erst mit der Entdeckung des Erdöls also ums Jahr 1804 lebten erstmals mehr als Eine Milliarde Menschen auf unserem Planeten. In nur 200 Jahren sind es von Einer auf 7 Milliarden, ende Oktober oder Anfang November 2011 wurde der 7-Milliardste Mensch geboren, angewachsen.
Von Christi Geburt an, also ca. 350 Millionen auf 600 Millionen ist einem Zeitraum von 1600 Jahre.
Pro Sekunde nimmt die Weltbevölkerung um ca. 2.5 Menschen zu, das heißt es werden 2.5 Menschen mehr geboren als sterben.
2011 lebten 45 Millionen Menschen unter der Armutsgrenze in den USA. Aber Krieg geht immer.


Bei all den Fakten die ich heute geschrieben habe gibt es unzählige Nebenthemen. Nur noch so viel. Es wird sich Gedanken gemacht über ein paar Flüchtlinge die nach Deutschland / Europa kommen. Die nächste Generation wird es etwas schwere haben, so ohne Erdöl und mit Trinkwasser und Lebensmittelknappheit.
Nun will ich zum Schluss kommen und möchte die Worte von Charlie Chaplin zitieren: „…Ich möchte weder herrschen, noch irgend wen erobern, sondern jedem Menschen helfen, wo immer ich kann. Den Juden, den Heiden, den Farbigen, den Weißen. Jeder Mensch sollte dem anderen helfen, nur so verbessern wir die Welt. Wir sollten am Glück des andern teilhaben und nicht einander verabscheuen. Hass und Verachtung bringen uns niemals näher. Auf dieser Welt ist Platz genug für jeden… „
Ich habe nun faktisch nur vier Themen angeschrieben, die mich seit Tagen beschäftigen und dies auch mit meinen Worten versucht zu erklären.
In gedenken an all die Toten von Krieg und Terror.

© by Naike Juchem, Morbach den 16.11.2015