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Grüne Gentechnik – wie wirkt sie sich auf die - GIZ

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Themenblätter: People, Food and Biodiversity
Sektorvorhaben „Nachhaltige Ressourcennutzung in der Landwirtschaft“
Bas10-08-d
Grundlagen der Agrobiodiversität
Grüne Gentechnik – wie wirkt sie sich
auf die landwirtschaftliche Vielfalt aus?
Tabelle 1: Geschätzte weltweite Verbreitung
gentechnisch veränderter Nutzpflanzen
a) nach Pflanzen
Soja wird seit den 80er Jahren im südlichen Lateinamerika angebaut. Die Nutzung von gentechnischem Saatgut und steigende
Sojapreise haben die Tendenz zur Soja-Monokultur in der Region versärkt. Hier ein Sojafeld in Canindeyu-Ostparaguay mit
Erosionskurven.
Foto: E. Dimpl
Der größte Teil unserer pflanzengenetischen Ressourcen ist
in den Tropen und Subtropen beheimatet, und damit in Entwicklungs- und Schwellenländern. Diese Vielfalt ist zu einem
ganz erheblichen Teil eine landwirtschaftliche Vielfalt, die
überwiegend von Kleinbäuerinnen und Kleinbauern bewahrt
und gepflegt wird. Da seit etwa 12 Jahren auch gentechnisch
veränderte Nutzpflanzen in diesen Regionen angebaut werden, stellt sich die Frage, welchen Einfluss sie auf die landwirtschaftliche Vielfalt haben. Sind gentechnisch veränderte
Pflanzen für die Biodiversität förderlich, schädlich oder wirkungsneutral? Dies soll an einigen Beispielen diskutiert werden.
Schätzungsweise 40 % der weltweiten Anbaufläche transgener, das heißt gentechnisch veränderter, Nutzpflanzen befinden sich in Entwicklungs- und Schwellenländern, fast ausschließlich in den 6 Ländern Argentinien, Brasilien, China,
Indien, Paraguay und Südafrika. Dabei handelt es sich zu
95 % um vier Kulturpflanzen: Soja, Mais, Baumwolle und
Raps (s. Tabelle 1). Diese werden zur Nutzung als industrieller
Rohstoff oder als Viehfutter angebaut. Bisher haben nur zwei
gentechnisch erzeugte Eigenschaften wirtschaftliche Bedeutung erlangt: zum einen die Herbizid-Toleranz (HT) von
Nutzpflanzen, zum anderen die insektizide Wirkung von
Pflanzen durch Einbau eines Gens des Bakteriums Bacillus
thuringiensis (Bt).
Mio. Hektar
%
Soja
Mais
Baumwolle
Raps
andere
Anbau weltweit gesamt
60,0
20,1
12,1
5,0
4,8
102,0
58,8
19,7
11,9
4,9
4,7
100,0
b) nach Entwicklungsund Schwellenländern
Mio.
Hektar
%
Argentinien (Soja, Mais, Baumwolle)
Brasilien (Soja, Baumwolle)
China (Baumwolle)
Indien (Baumwolle)
Paraguay (Soja)
Südafrika (Mais, Soja, Baumwolle)
andere
18,0
11,5
3,5
3,8
2,0
1,4
0,7
17,6
11,3
3,4
3,7
2,0
1,4
0,7
Entwicklungs- und
Schwellenländer gesamt
40,9
40,1
Quelle: C. James 2006
Gentechnisch veränderte Nutzpflanzen
– Bereicherung oder Verunreinigung?
Das Beispiel des transgenen Maises in Mexiko (siehe Kasten
auf der folgenden Seite) zeigt, dass gentechnisch veränderten
Nutzpflanzen, wenn sie einmal das Gewächshaus verlassen
haben, sich mit anderen Sorten und mit verwandten Wildformen vermischen können. Eine solche Vermischung ist irreversibel und räumlich kaum begrenzbar. Britische Wissenschaftler fanden beispielsweise Pollen von gentechnisch verändertem Straußgras (Agrostis stolonifera) in 21 Kilometer Entfernung vom Standort des Anbaus; größere Distanzen wurden
nicht gemessen, aber für möglich gehalten. Eine Koexistenz
von gentechnisch veränderten und nicht veränderten Nutzpflanzen ist fast nicht möglich.
Bis heute wird kontrovers darüber diskutiert, ob die Einkreuzung von Erbgut transgener Pflanzen in nicht transgene Sorten die genetische Vielfalt bereichert oder bedroht. So be-
Themenblätter: People, Food and Biodiversity
Grüne Gentechnik – wie wirkt sie auf die landwirtschaftliche Vielfalt?
Partizipative
Zucht von
Landsorten
in Guatemala
– bedroht die
Einkreuzung
von transgenen Sorten
die genetische
Vielfalt?
Foto: Elin
Volder Rutle/
The Development Fund.
Mexiko und der gentechnisch
veränderte Mais
Vor rund 10 000 Jahren wurde der Mais in der Region von Oaxaca im Südwesten des heutigen Mexiko entdeckt und domestiziert. Über Jahrtausende
haben die indigenen Völker Mittelamerikas eine
inzwischen unüberschaubare Zahl von Landsorten
gezüchtet und eine einzigartige genetische Vielfalt
geschaffen. Erhalten wird sie bis heute hauptsächlich von Kleinbäuerinnen und Kleinbauern, die
Jahr für Jahr ihre Sorten wieder anbauen. Heute
hat Mexiko den vermutlich reichsten Mais-Genpool der Welt.
Nach Einführung gentechnisch veränderter Maissorten in den Vereinigten Staaten erließ die mexikanische Regierung 1998 ein Moratorium, das den
Anbau transgener Sorten verbot, unternahm aber
keine weiteren Maßnahmen zur Kontrolle der
Maisimporte. So gelangte transgenes Material auf
verschiedenen Wegen ins Land. Vor allem umfangreiche nordamerikanische Lebensmittelimporte
enthielten große Anteile an gentechnisch verändertem Mais. Im Jahr 2001 stellten Wissenschaftler
fest, dass sich in Südmexiko Erbgut transgener Sorten mit dem heimischer Sorten vermischt hatte.
trachtet der Direktor des Internationalen Maisforschungsinstituts (CIMMYT) vor dem Hintergrund des mexikanischen Falles eine Vermischung – nicht anders als eine Kreuzung zwischen Landrassen – als einen Prozess, der die genetische Vielfalt erhöht und bereichert. Andererseits hat die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten
Nationen (FAO) im Jahr 2007 sämtliche Internationalen Agrarforschungszentren aufgerufen, alles zu unternehmen, um
eine unbeabsichtigte Einkreuzung gentechnisch veränderter
Sorten in ihre Genbank-Kollektionen zu vermeiden. Offen-
sichtlich besteht noch keine Einigkeit, wie mit dem Problem
umgegangen werden soll.
Molekularbiologie
liefert neue Gesichtspunkte
Neue Gesichtspunkte liefert die Molekularbiologie. Wissenschaftler weisen darauf hin, dass die Regulation lebender Organismen wesentlich komplexer ist als bisher angenommen,
dass die Ausprägung von Eigenschaften nicht nur auf einzelne
Gene zurückzuführen ist und dass Eigenschaften nicht statisch, sondern dynamisch sind, sich also im Lauf der Zeit verändern können. Sie sprechen deshalb von einem Paradigmenwechsel von der Genetik zur Epigenetik. Die Doktrin „Ein
Gen – eine Eigenschaft“ gilt als überholt. Nach jüngeren Erkenntnissen werden Zellregulation und Merkmalsausprägung
durch ein Netzwerk gesteuert, an dem die DNS zwar beteiligt
ist, aber keine ausschließliche Rolle spielt; ein Netzwerk in
dem eine Rückkopplung zur DNS besteht (siehe das folgende
Schaubild) und in dem erworbene Eigenschaften gespeichert
und vererbt werden können.
Genetische und
epigenetische
Theorien der
Informationsverarbeitung (nach
Strohmann 1997)
Das Risiko möglicher Störungen dieses Netzwerks der Zellregulation durch den Einbau fremder DNS ist bisher wenig erforscht. Allerdings wurden verschiedenste unerwartete Phänomene und unbeabsichtigte Veränderungen beobachtet. So
fand sich beispielsweise in gentechnisch veränderten Sojabohnen ein um 20 % höherer Ligningehalt als in normalen. Diese Ligninerhöhung aber verringert die Hitzetoleranz der
Pflanze, was wiederum niedrigere Erträge zur Folge haben
kann, sobald die Sojabohnen Hitzestress ausgesetzt sind. So
ist nach heutigem Wissensstand nicht auszuschließen, dass
Störungen des gesamten Organismus hervorgerufen werden
können, die unter Umständen erst beträchtliche Zeit nach
dem Eingriff in Erscheinung treten. Wenn das zutrifft, dann
enthalten gentechnisch veränderte Nutzpflanzen unbekannte
Risiken, und die nicht beabsichtigte Auskreuzung transgener
Pflanzen muss als Verunreinigung pflanzengenetischer Ressourcen betrachtet werden.
Herbizidtoleranz geht nicht spurlos
an der Biodiversität vorbei
In Argentinien werden seit Mitte der 1990er-Jahre gentechnisch veränderte Sojabohnensorten angebaut. Die Einfüh-
rung dieser Sorten hat eine bereits vorhandene Entwicklung –
die großflächige Ausbreitung des Sojaanbaus in Monokultur
– erheblich beschleunigt. Sie sind gegen das Herbizid Glyphosat resistent, erlauben den vollständig mechanisierten Anbau und erfordern weniger ackerbauliches Können als die
herkömmlichen Sorten. Innerhalb von zehn Jahren (19942004) hat die Fläche unter Sojaanbau von 6 auf 14 Millionen
Hektar zugenommen, und der Anteil der transgenen Sojabohnen auf den Feldern stieg von 0 auf 99 %. Nach Plänen
der argentinischen Regierung soll die Fläche bis zum Jahr
2010 um weitere vier Millionen Hektar erweitert werden.
Dieser drastische Wandel der argentinischen Landnutzung
und ihrer landwirtschaftlichen Betriebssysteme (s. Tabelle 2)
erscheint volkswirtschaftlich betrachtet zunächst positiv, geht
aber zulasten der Nahrungsproduktion und der Vielfalt der
Anbausysteme. Reis- und Kartoffelanbau gingen um 40 %
beziehungsweise um 38 % zurück. Bei Gemüse ist der Rückgang noch stärker – ähnlich sieht es auch bei Milch, Eiern
und Fleisch aus. Allmählich verschwinden die gemischten
Anbausysteme der Kleinbauern und werden durch großflächige Monokulturen ersetzt. Vor allem Kleinbauern und indigene Völker wie die Guaraní (s. auch Themenblatt “Stevia”)
verarmen, und ihr traditionelles Wissen geht verloren.
Tabelle 2: Neue Sojaanbauflächen – Landnutzungsänderungen in Argentinien (1996-2004)
Landnutzung
vor dem Sojaanbau
Neu hinzu gewonnene Fläche für
Sojaanbau (in %)
wichtigste Nutzpflanzen:
Weizen, Sorghum, Mais, Sonnenblumen
25
andere Nutzpflanzen:
Reis, Baumwolle, Hafer, Bohnen usw.
Weiden und Futteranbauflächen
Wald und Savanne
7
27
41
Quelle: Benbrook 2005
Bt-Technologie –
förderlich für die Biodiversität?
Mithilfe von Bt-Technologie werden transgene Pflanzen –
z.B. Baumwolle – erzeugt, die das Bt-Toxin in ihrem Erbgut
tragen. Insekten, die das Bt-Toxin fressen, sterben meist. Somit wird eine chemische Pflanzenschutzmaßnahme überflüssig. Die Erfahrungen mit Bt-Baumwolle waren in den ersten
Jahren sehr vielversprechend. Wie in zahlreichen Studien
nachgewiesen worden ist, konnte der Pestizid-Einsatz stark
gesenkt, die Insektenfauna auf diese Weise geschont, Produktionskosten reduziert und die Erlöse gesteigert werden.
Dieses positive Bild ist inzwischen getrübt. So ergab eine Studie, die Wissenschaftler der amerikanischen Cornell Universität bei 481 landwirtschaftlichen Betrieben in fünf chinesi-
schen Provinzen durchführten, dass ein Großteil der Bauern
15-bis 20-mal öfter die Baumwollfelder mit Pestiziden behandeln muss als in den ersten Jahren des Anbaus von Bt-Baumwolle, um Sekundärschädlinge, vor allem Weichwanzen (Miridae) zu bekämpfen. Diese sind gegen Bt-Toxine relativ unempfindlich (Wang et al. 2006) und wurden – nach Einschätzung der Forscher – vor der Umstellung auf Bt-Sorten
durch regelmäßige Pestizid-Anwendungen in Schach gehalten. Die Bauern geben inzwischen so viel für chemischen
Pflanzenschutz aus wie ihre Nachbarn, die keine gentechnisch
veränderte Baumwolle anbauen. Zusätzlich zahlen sie für das
Bt-Saatgut zwei- bis dreimal so viel wie für herkömmliches.
Ähnliche Ergebnisse werden von den Makhatini Flats berichtet, dem wichtigsten Baumwollanbaugebiet Südafrikas; und
eine umfassende Evaluierung des Anbaus von Bt-Baumwolle
in Ländern der Dritten Welt stellt seine wirtschaftliche Überlegenheit in Frage (Smale et al. 2006). Zudem ist bisher ungeklärt, wie die Bt-Toxine auf Nutzinsekten und Mikroorganismen im Boden wirken. So bleibt als Fazit: Die Bt-Technologie ist nach bisherigen Erkenntnissen bestenfalls biodiversitäts-neutral.
Konzentration im Saatgutsektor – eine
Bedrohung für die genetische Vielfalt
Seit etwa 25 Jahren unterliegt der für kommerzielle Züchtung
und Vermehrung zuständige Saatgutsektor einer starken Unternehmenskonzentration. Im Jahre 2006 wurde mehr als die
Hälfte des weltweiten Saatgutmarktes von nur zehn Saatgutunternehmen bedient. Bei gentechnisch verändertem Saatgut
ist der Markt nahezu in der Hand eines einzigen Unternehmens, denn bei rund 90 % der weltweiten Anbaufläche unter
gentechnisch veränderten Sorten stammt das Saatgut direkt
oder indirekt von nur einer Firma (Monsanto). Diese Monopolisierungstendenzen sind nicht durch die Gentechnologie
verursacht, aber sie hat diesen Prozess im Saatgutsektor beschleunigt. Ungleich höhere Züchtungskosten erfordern Investitionen, die nur von größeren Unternehmen aufgebracht
werden können. Umgekehrt muss zur Deckung dieser Kosten
eine standardisierte Sorte oder gar eine ganze Anbautechnologie so großflächig wie möglich vermarktet werden. Diese Entwicklung macht die Landwirte abhängig und die Anbausysteme genetisch uniform. So berichten beispielsweise Farmer in
den USA, es sei inzwischen nahezu unmöglich, qualitativ
hochwertiges konventionelles Mais-, Soja- und Baumwollsaatgut zu finden.
Eine weitere Konsequenz ist die wachsende Kontrolle der Privatunternehmen über genetische Ressourcen mithilfe von Patenten, Lizenzen, u.a. In der Vergangenheit war Züchtungsmaterial in öffentlicher Hand, heute ist vieles Privateigentum
und nur mit Genehmigung der Patentinhaber zugänglich.
So haben diese starken Einfluss auf Züchtungsstrategien und
-programme sowie den Erhalt von Sorten. Die Konzentration
im Saatgutsektor ist heute wahrscheinlich die größte Bedrohung für die Vielfalt landwirtschaftlicher Nutzpflanzen.
Themenblätter: People, Food and Biodiversity
Grüne Gentechnik – wie wirkt sie auf die landwirtschaftliche Vielfalt?
Themenblätter: People, Food and Biodiversity
Grüne Gentechnik – wie wirkt sie auf die landwirtschaftliche Vielfalt?
Begründet wird die Grüne Gentechnik meist damit, dass mit
ihr ein Quantensprung bei der Intensivierung der Landwirtschaft erzielt werden könne und die Züchtung von Sorten
beschleunigt würde. Bisher hat sie den Beweis dafür nicht erbracht. Der Fortschritt in der Züchtung (z.B. Ertragspotenzial, Trockenheitsresistenz und Salztoleranz) wurde bis heute
im Wesentlichen durch konventionelle Methoden erzielt.
Demonstration gegen GVO in Stuttgart.
Quelle: http://www.gentechnik-freie-landwirtschaft.de
Schlussfolgerung und Ausblick
Die Gentechnologie hat die Industrialisierung der Landwirtschaft beschleunigt und die damit verbundenen negativen
Auswirkungen auf die Biodiversität verstärkt. Gleichzeitig
birgt sie neue, unbekannte Risiken. Die Einkreuzung gentechnisch veränderter Pflanzen in nicht-gentechnische Sorten
und Rassen birgt ein bisher nicht abschätzbares Gefahrenpotenzial.
Die Themenblatt-Serie „People, Food and Biodiversity“ richtet sich an Personen und Institutionen aus der
Entwicklungszusammenarbeit. Ziel der Blätter ist es:
• Interesse an den Themen Ernährung und biologische
Vielfalt zu wecken sowie die jeweiligen Bezüge zu verdeutlichen,
• neue Inhalte und Ansätze darzustellen,
• schnell und übersichtlich konkrete Handlungsansätze
und Erfahrungen aufzuzeigen,
• Sie zu ermutigen und anzuregen, die angesprochenen
Themen verstärkt in Ihre Arbeit zu integrieren.
Wir freuen uns über Ihre Anregungen; sie helfen uns,
unsere Serie zu optimieren.
Weitere Themenblätter finden Sie auf der Website
http://www.gtz.de/de/themen/umweltinfrastruktur/22063.htm
Auch im ökonomischen wie ökologischen Vergleich steht die
Grüne Gentechnik nicht besser da als andere innovative, die
landwirtschaftliche Intensivierung fördernde Technologien.
Gerade der kleinbäuerliche Baumwollanbau liefert dafür gute
Beispiele. Integrierter Pflanzenschutz (Russel and Kranthi
2006) und ökologische Landwirtschaft (Eyhorn et al. 2007)
können wirtschaftlich konkurrenzfähig sein und sind zudem
umweltfreundlicher als die Bt-Technologie, denn sie arbeiten
mit weniger oder gar keinen chemischen Pflanzenschutzmitteln und erhalten die Biodiversität.
Als weitere konkurrenzfähige Innovation ist die markergestützte Selektion (MAS) zu nennen. Um gewünschte Eigenschaften schneller identifizieren zu können, werden so genannte Marker-Gene verwendet. Diese Methode kann bereits
in einem sehr frühen Wachstumsstadium der Pflanze angewandt werden, und erlaubt außerdem Wildformen in die
Züchtung einzubeziehen. Damit hat sie insgesamt die klassische Züchtung erheblich verbessert und beschleunigt. Die
markergestützte Selektion ist heute bei jedem größeren Züchtungsunternehmen Standard.
Biodiversität ist eine strategische Ressource für die Zukunft
und somit ein unentbehrliches Allgemeingut. Landwirtschaftliche Produktivitätssteigerung darf nicht zu ihren Lasten gehen, sondern muss in Übereinstimmung mit ihr erfolgen.
Dass dies möglich ist, zeigen Innovationen wie die markergestützte Selektion, der integrierte Pflanzenschutz und die Ökologische Landwirtschaft – Methoden, die den Ansprüchen einer nachhaltigen Intensivierung der Landwirtschaft gerechter
werden.
Weitere Informationen:
Kotschi, J. (2008): Transgenic Crops and their Impact
on Biodiversity. GAIA 17/1: 36-41 (darin enthalten
ein ausführlicher Literaturnachweis zum Thema).
Impressum
Herausgeber:
Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH
Sektorvorhaben „Nachhaltige Ressourcennutzung in der Landwirtschaft”
(Abteilung 45)
Dag-Hammarskjöld-Weg 1-5
65760 Eschborn
T +49 61 96 79-0
F +49 61 96 79-11 15
E info@giz.de
I www.giz.de
Ansprechpartnerin:
Annette von Lossau (annette.lossau-von@giz.de)
Kontaktperson im Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit
und Entwicklung:
Karin Foljanty (Referat 314)
Text:
Dr. Johannes Kotschi
Redaktion:
Beate Wörner
Endredaktion:
Petra Ruth, Vera Greiner-Mann
Gestaltung:
Vera Greiner-Mann (ECO Consulting Group)
Druck:
Druckhaus Waitkewitsch, Alsfeld
Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier.
Eschborn, 2008
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Seele and Geist
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