Pflanzliche "Staubsauger" säubern verseuchte Böden

Halle. Die Düngung von Ackerflächen mit industriellem Klärschlamm führt dazu, dass sich die natürlicherweise eher selten vorkommenden toxischen Metallverbindungen immer mehr in den oberen Bodenschichten anreichern. Dort bleiben sie, weil sie nicht abbaubar sind oder werden von Pflanzen aufgenommen und gelangen so in die menschliche Nahrungskette. Stephan Clemens vom Institut für Pflanzenbiochemie in Halle forscht an Pflanzen, die Schwermetalle von Natur aus besser tolerieren als andere. Als vielversprechend erweist sich die eng mit der genetischen Modellpflanze Arabidopsis halleri.

Im Gegensatz zur äusserst gut erforschten Thaliana toleriert und speichert die Halleri Cadmium sowie Zink. Beim Aktivitätsvergleich mehrerer Gene fanden die Wissenschaftler, dass in der metalltoleranten Halleri etwa 20 Gene stärker angeschaltet werden als in Thaliana. Dies bedeutet: Innerhalb der Pflanzenzellen werden bestimmte Eiweisse, die für die Metalltoleranz offenbar bedeutsam sind, in viel grösserer Menge produziert. Einige dieser Gene tragen z.B. die Information von Eiweissen, die an der Herstellung bestimmter Metalltransporter beteiligt sind.

Sind die Funktionen der Gene zur Gänze geklärt, ist es prinzipiell möglich, schnell wachsende Pflanzen gentechnisch so zu verändern, dass sie besonders viel der toxischen Schwermetalle in ihren Blättern speichern. Diese Pflanzen könnten auf verseuchten Böden ausgesät und nach der Wachstumsphase einfach abgeerntet werden - mit ihnen ein Grossteil der giftigen Stoffe.

Nach dem Verbrennen der abgeernteten Pflanzen könnte man die Schwermetalle in hochkomprimierter Form deponieren. Bislang löst man dieses Problem auf eine andere Art: der verseuchte Boden wird rund einen Meter tief abgetragen und im Ganzen eingelagert. Im nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler die Funktion weiterer der stärker aktivierten DNA-Abschnitte der Halleri klären.