„Die Mikrobiom-Forschung hat die medizinische Forschung revolutioniert“, so Thomas Hardtmuth, Arzt, Autor und Dozent für Gesundheitswissenschaften. Anstatt den Fokus auf einzelne Krankheitserreger zu legen, werde nun auch das Fehlen von Mikroorganismen als ausschlaggebend für Krankheiten betrachtet – ein Paradigmenwechsel.
Die ganze menschliche Physiologie sei eng mit Mikroorganismen vernetzt, erklärte der Mediziner. Circa 2.000 verschiedene Bakterienarten lebten im Darm und nähmen dabei auf unsere ganze psychische Verfassung Einfluss. Sogar die Gehirnentwicklung werde in großem Maß vom Mikrobiom beeinflusst. Vor allem in den ersten drei Jahren sei Naturkontakt für eine gesundheitlich stabile Entwicklung entscheidend. Zu wenig Keimkontakte in der Kindheit könnten zu einer Fehlentwicklung des Immunsystems führen, zu einer Störung der Darm- und Hautflora und mehr.
Je vielfältiger, desto besser
„Es gibt kein Standard-Mikrobiom“, so Hardtmuth. Stattdessen seien die Mikroorganismen durch die drei Merkmale Diversität, Individualität und Flexibilität bestimmt. Vor allem mit zunehmendem Alter korreliere die Diversität des Mikrobioms mit einer stabilen Gesundheit. Psychologische und neurologische Krankheiten, Autoimmun- und Stoffwechselerkrankungen sowie Allergien gingen allesamt mit einer Verarmung des Mikrobioms einher. So lasse sich Alzheimer durch eine gesunde Darmflora verbessern. Auch chronischer Stress habe einen erheblichen Einfluss aufs Mikrobiom. Allgemein zeichne sich heute ein Trend hin zum Verlust von Diversität und zur Zunahme von chronischen Krankheiten ab.
In einem Ansteckungsversuch bekamen Probanden mit diverser Keimflora keine Krankheitssymptome. Als Kolonisationsresistenz bezeichnet man dieses Verhindern der Ansiedlung von krankheitserregenden Bakterien durch die Anwesenheit anderer Bakterien: In einem vielfältigen mikrobiellen Milieu können sich Erreger weniger gut ausbreiten. „Nicht einzelne Erreger, sondern ihre Ausbreitung zu einer pathologischen Monokultur ist für Krankheiten verantwortlich“, folgerte Hardtmuth.
„Wir müssen unsere Eliminierungsstrategien überdenken“
Nach dem One-Health-Konzept müsse man die Gesundheit von Mensch, Pflanze, Tier und Boden eigentlich zusammendenken. Dabei sei das Mikrobiom das verbindende Medium. „Gesunde Böden haben eine zehnfach höhere Diversität als menschlicher Stuhl“, berichtete Hardtmuth. Bei Naturvölkern sei der Unterschied allerdings deutlich geringer – ebenso wie das Auftreten von Zivilisationskrankheiten. Auch in unseren Breiten sah es vor einem Jahrhundert noch viel besser aus. „Vor 1910 war die Ernährungsvielfalt etwa drei Mal so hoch wie heute“, bedauerte Hardtmuth. Saatgutmonopole, Pestizide und Monokulturen hätten sowohl die Sortenvielfalt als auch die mikrobielle Vielfalt im Boden dezimiert.
Besonders schädlich seien Pestizide und Antibiotika für die sogenannte ‚rare biosphere‘, seltene Mikroben-Arten in Gewässern, Böden und Darm. Diese Bakterien könnten sich in einem Tag von eins auf über eine Million vermehren und seien eine wichtige Ressource für mikrobiologische Anpassungsprozesse und Resilienz. Gleichzeitig reagierten sie aber auch sehr empfindlich auf Gifte und Klimaextreme. „Wir müssen unsere Eliminierungsstrategien gründlich überdenken“, folgerte Hardtmuth.
Nachhaltigkeit oder Ertrag?
Gernot Bodner, Assistenzprofessor an der Universität für Bodenkultur in Wien (BOKU), ging in seinem Vortrag auf das mikrobielle Leben im Agrarökosystem ein. Circa 61 Prozent der Böden in der EU gelten als degradiert oder krank – der Handlungsbedarf ist also enorm. Ein Trend gehe momentan hin zu einer ‚Ökosystemmanipulation in grün‘, was etwa der wachsende Markt für Bio-Dünger zeige. Bodner plädiert stattdessen dafür, die Prozesse des Ökosystems zu verstehen, zu gestalten und unterstützen.
„Landwirtschaft ist eine regelmäßige Störung des Ökosystems“, so der Nutzpflanzenökologe. Einen brachen Boden gebe es nach dem Pflügen – oder auch nach einem Buschfeuer. Zwei Gesetze stellte Bodner vor: Der Erhalt der ‚frühen Sukzession‘, also einer neu entstehenden Artenzusammensetzung, brauche Energie. Und der Ertrag stehe in Konkurrenz zur Nachhaltigkeit. „Nachhaltige Systeme sind sehr komplex und brauchen eine hohe Erhaltungsenergie“, erklärte Bodner die Herausforderung. „Eine Welt, in der alles optimiert ist, gibt es nicht“, folgerte er. Die Gesellschaft müsse sich daher am Ende für ein erwünschtes Optimum entscheiden.
An einem hohen Ertrag sei der Boden selbst nicht interessiert, wohl aber an CO2-aufnehmenden grünen Pflanzen. Eine Mikrobiom-fördernde Landwirtschaft müsse deshalb möglichst viel auf Primärproduktion, also die Produktion von Biomasse setzen. Mikroorganismen bräuchten Schatten zum Wachsen und hätten ihre ‚Lieblingswohnungen‘ – seien entweder an die Verhältnisse oben oder unten im Boden angepasst. „Es ist daher schädlich, wenn sie durchs Pflügen ‚umziehen‘ müssen“, veranschaulichte Bodner. Außerdem hätten Mikroorganismen ein gewisses Ernährungsbedürfnis. Sei die Düngung nicht darauf ausgerichtet, bräuchten sie mehr Energie, um das gelieferte Material passend umzuwandeln. So sei Gründüngung etwa effizienter als Stroh. Und auf Flüssigdünger könnten Mikroorganismen besonders schnell anspringen.
Rinder als Bodenretter
„Wir müssen die Vielfalt in der Landwirtschaft massiv verbessern“, meinte Sepp Braun, Pionier im Ökolandbau und Vorstand der Bioland-Stiftung. 16 verschiedene Arten seien auf einer Fläche nötig, um ein stabiles Ökosystem aufzubauen. Und 80 Prozent dieser Arten sollten mehrjährig sein. In der landwirtschaftlichen Realität sei das Verhältnis momentan genau umgekehrt, mit 80 Prozent einjährigen Sorten, was einen permanenten Eingriff in die Böden zur Folge habe. Dies gelte es zu ändern und mehrjährige Kulturen wie etwa Nüsse in die Landnutzung zu integrieren.
Wie man mit richtiger Tierhaltung den Boden unterstützen kann, zeigte Tierärztin und Landwirtin Viviane Theby. Lasse man eine Herde zu lange auf dem gleichen Boden weiden, habe man am Ende eine tote Fläche – in der Natur ziehen die Tiere weiter. Abhilfe verspricht das ganzheitliche Weidemanagement nach Allan Savory, bei dem versucht wird, mit wechselnden Weideflächen den optimalen biologischen Rhythmus zu treffen: ohne Überweidung und ohne zu lange Beweidungspausen. Dadurch können Wurzelwachstum, Graswachstum und Bodenmikrobiom bestmöglich unterstützt werden. „Keine Tierart hilft so viel dabei, Boden wieder gesund zu machen, wie Rinder“, betonte Theby. Je artenreicher die Tiere fressen, desto artenreicher werde auch das Mikrobiom der Weiden.
Mikroben statt Pestizide
Dass die Mikrobiom-Forschung auch den Ausstieg aus Pestiziden vereinfachen kann, machte Ronald Linder klar, der auf seinem Demeter-Weingut am Kaiserstuhl seit vielen Jahren mit probiotischem Pflanzenschutz experimentiert. Einschneidend war für ihn ein Versuch mit einem konventionell und einem biologisch behandelten Weinstock: Auf dem Bio-Blatt seien weniger Mikroorganismen festgestellt worden. „Mit Kontaktfungiziden zerstören Öko-Weinbauern das komplette Mikrobiom“, erklärte Linder. Kupfer und Schwefel einfach wegzulassen sei aber auch nicht die Lösung – zu hoch ist das Risiko des Mehltau-Befalls.
Stattdessen versucht Linder nun, die Resistenz der Pflanzen durch eine vielfältigere mikrobielle Besiedlung zu unterstützen – mit Hilfe von Komposttee, Pflanzenfermenten und Molke. Seit zwei Jahren wird diese neue Form des Pflanzenschutzes wissenschaftlich durchs Julius-Kühn-Institut begleitet. Neben Erfolgserlebnissen gebe es auch Rückschläge: So können verschorfende Beeren zu hohen Ertragsverlusten führen. Durch ein anderes Preisniveau – etwa 15 Euro pro Flasche Wein – kann der Winzer sein Engagement dennoch finanzieren.
Die Mikrobiom-Tagung war sehr interaktiv ausgelegt, mit verschiedenen Breakout-Rooms, in denen sich die Teilnehmer zum Thema austauschen konnten. Auch beim abschließenden Podiumsgespräch mit allen Referenten gab es eine rege Publikumsbeteiligung. „Die Rahmenbedingungen lassen den Landwirten keinen Raum zum Experimentieren“, wurde dort etwa mit Blick auf die praktische Umsetzung des Gehörten moniert. In der Zwickmühle zwischen Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit könnte mehr politischer Rückenwind für Bewegung sorgen.
Auch die konventionellen Landwirte sollten die Möglichkeit haben, Schritt für Schritt mitzukommen, meinte ein Teilnehmer. Außerdem gelte es zu verhandeln, anstatt nur in der eigenen Bubble zu bleiben. „Wir müssen alle mitnehmen“, stimmte Braun zu. In puncto Nachhaltigkeit und Ertrag sieht er noch viel Potential. Die natürliche Leistungsfähigkeit sei wahrscheinlich noch lange nicht ausgeschöpft.
Lena Renner
