Unser Anliegen
Der Klimawandel bringt neue Herausforderungen für Landwirtschaft und Gesellschaft, auch in unserer Region am Oberrhein. Das wird inzwischen selbst im Weinbau zum Problem, obwohl unsere Weinrebe mit ihren tiefen Wurzeln eigentlich gut für den Sommer gerüstet ist, zumindest besser als manch andere Pflanze. Die neuen Dimensionen von Hitze und Trockenheit bringen jedoch sogar unsere Reben in eine Zwickmühle: um den Verlust von Wasser zu vermindern, schließen sie ihre Spaltöffnungen. Dadurch verlieren sie aber auch die Möglichkeit, die Blatt-Temperatur so weit zu senken, dass die Photosynthese möglich bleibt. Die Blätter erhitzen sich und das genau eingespielte Gleichgewicht der photosynthetischen Prozesse läuft aus dem Ruder, so dass reaktive Sauerstoff-Spezies entstehen, wodurch die Zellen unwiederbringlich geschädigt werden. Die Blätter verbräunen und fallen letztendlich ab – die Schäden durch dieses im Weinbau „Sonnenbrand“ genannte Phänomen nehmen immer mehr zu.
Hier setzen wir an. Mit unserem Forschungsnetzwerk „KliWiReSSE – Klima-Widerstandsfähige Rebsorten zur Sicherung des Ertrags“ suchen wir neue Wege, um den Weinbau gegen die Folgen des Klimawandels zu wappnen. Wir bitten die Stamm-Mutter unserer Reben, die fast ausgestorbene Europäische Wildrebe, um Hilfe. Hier suchen wir nach Genen, die dabei helfen, mit Hitze-, UV- und Trockenstress zurechtzukommen, um diese in Kulturreben einkreuzen zu können. Dabei kommen modernste Technologien wie automatisierte Mikroskopiesysteme, non-targeted Metabolomik oder Doppelhaploidisierung zum Einsatz. Ziel sind KliWi-Reben (für Klima-Widerständig), die die Erfolgsgeschichte der ebenfalls in unserer Region entwickelten PiWi-Reben (für Pilz-Widerstandsfähig) fortschreiben sollen. Gleichzeitig sollen für die in der Region vorkommenden Unterlags- und Ertragssorten wissenschaftsbasierte Steckbriefe ihrer Klimaresilienz entwickelt werden, damit sich der Weinbau bei der Neuanlage von Rebanlagen anpassen kann.
Wissenschaft & Forschung
Wissenschaftliche Portraits
Klima-Resilienz einiger Rebsorten
Die Auswahl der Unterlags- und Ertragssorten bei einer neuen Rebanlage bestimmt das Schicksal des Weinbergs für die folgenden Jahrzehnte. Diese Entscheidung muss immer mehr auch die Klimaresilienz im Blick haben, denn heiße und trockene Sommer, aber auch extreme Temperaturschwankungen im Frühling und Starkregenereignisse werden häufiger vorkommen. Ein Ziel von Kliwiresse ist es, wissenschaftsbasierte Aussagen zur Klimaresilienz zu treffen. Um unsere Ergebnisse für die Praxis zugänglich zu machen, haben wir einen Katalog entwickelt, wo wir für die von uns untersuchten Rebsorten kurz, knapp und allgemeinverständlich Aussagen zur jeweiligen Klimaresilienz machen.
Um resiliente Reben züchten zu können, muss man erst einmal die Gene der Resilienz finden. Wir suchen diese in der Europäischen Wildrebe, der Stamm-Mutter unserer Kulturreben. Die letzte noch nennenswerte Population für diese bedrohte Art lebt in den Auenwäldern des Oberrheins, auf der Halbinsel Ketsch, zwischen Karlsruhe und Mannheim. Für die Suche nach diesen Genen nutzen wir modernste Technologien: ein automatisiertes Mikroskopiesystem, das es erlaubt, die Stressantwort zahlloser Zellen gleichzeitig über einen längeren Zeitraum zu beobachten und zu messen (ScreenSYS, Freiburg), eine Metabolomik-Plattform, mit dem man durch Stress ausgelöste Veränderungen des Stoffwechsels verfolgen kann (CNRS-IBMP, Strasbourg) und eine Genom-Datenbank, in der das gesamte Erbgut der Wildrebenpopulation entziffert und abgelegt ist (KIT-BOT, Karlsruhe). Die in den Wildreben gefundene Resilienz führen wir dann in Kulturreben ein. Dazu nutzen wir weder Gentechnik noch Genomeditierung über CRISPR-Cas. Stattdessen werden wir auf klassische Weise kreuzen. Aber wir unterstützen die Kreuzung durch moderne Technologie und das Wissen aus unseren Forschungen, um unter den Nachkommen der Kreuzung zielgenau die vielversprechendsten Kandidaten für die Züchtung herauszufinden. Dieses Verfahren, markergestützte Selektion genannt, kann die Züchtung stark beschleunigen (JKI, Siebeldingen). Wir entwickeln jedoch auch völlig neue Züchtungsverfahren – durch Doppelhaploidisierung (Screen SYS, JKI) wollen wir aus Pollen genetisch einheitliche Pflanzen regenerieren, so dass neue Eigenschaften schneller wirksam werden können – auch dies übrigens ein Verfahren, das ohne Gentechnik auskommt. Ziel unserer Forschung ist es, den nachhaltigen Weinbau in unserer Region zu unterstützen. Darum sind Pilz-Widerstandsfähige (PiWi) Reben, auch dies eine grenzüberschreitende Erfolgsgeschichte unserer Region, ein wichtiger Baustein im Projekt (FiBL, Frick).
Ziel unserer Forschung ist nicht der vielbeschworene Elfenbeinturm, sondern ein Beitrag zur Anpassung an den Klimawandel. Wir wollen unser Wissen und unsere Methoden dafür nutzen, um für die in der Region wichtigen Unterlags- und Ertragssorten fundierte Aussagen über deren Klimaresilienz treffen zu können. Ziel ist ein Resilienz-Katalog, der den Weinbaubetrieben durch die Auswahl geeigneter Sorten dabei hilft, sich bei der Neuanlage von Weinbergen an den Klimawandel anzupassen. Außerdem wollen wir mithilfe von Umfragen herausbekommen, wie sich der Klimawandel bei verschiedenen Sorten jetzt schon bemerkbar macht. Mit dem neuen Format « Wein - Klima - zusammen schaffen wir das » wollen wir Winzerinnen und Winzer von beiden Seiten des Rheins miteinander ins Gespräch bringen und so den Austausch praktischer Erfahrung fördern. Über unsere assoziierten Partner (Weinbauinstitut Freiburg, Badischer Weinbauverband, Conseil Interprofessionnel des Vins d’Alsace, Bauern- und Winzerverband Rheinland-Pfalz, Weincampus Neustadt, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Université de Strasbourg) wollen wir nicht nur die Weinbaubetriebe in der Region erreichen, sondern auch die neue Generation von Winzerinnen und Winzern, die in den nächsten Jahren das Ruder übernehmen werden und natürlich auch die breitere Öffentlichkeit, der wir zeigen wollen, dass wissenschaftliche Zusammenarbeit über die Grenzen hinweg für die ganze Gesellschaft in unserer Region Früchte trägt.
Peter Nick
peter.nick@kit.edu
+49 721 608-42144
