Nordschweden im Juni. Der Himmel ist blau und irgendwie näher an der Erde als in Deutschland, und alles leuchtet in frischem Frühsommergrün. In der Universitätsstadt Umeå liegen Geschäftigkeit und Ferienlaune in der Luft, Mittsommer steht vor der Tür. Fünf Autominuten hinter den letzten Wohngebieten dagegen ist es still, der Juniabend duftet nach Harz und Nadeln. Langsam tauchen aus dem Wald die ersten typischen Holzhäuser auf, dann die roten Klinkergebäude der Universität. Von Weitem sichtbar, ganz oben auf dem Naturwissenschaftsgebäude, blinken die Scheiben eines gläsernen Gewächshauses im Abendlicht. Angetan mit einem grünen Laborkittel und blauen Überschuhen aus Plastik, gelangt man ins Innere, zu Wissenschaftlern, die kleine und größere Pflänzchen vermessen und markieren. Sie arbeiten hier in Umeå an einer großen Aufgabe. Sie wollen herausfinden, wie man Bäume "besser" macht.

Denn Holz ist allgegenwärtig. Egal, wo auf dem Globus, ohne Holz geht nichts. Aber Bäume wachsen langsam, nicht nur in Schweden, wo die Wachstumsperiode kurz und der Winter lang ist. Pappeln in speziellen Energieholzplantagen werden erst nach drei oder vier Jahren geerntet. Könnte man die Bäume so verändern, dass sie schneller wüchsen und besseres Holz lieferten, würde das die Holzindustrie effizienter und wirtschaftlicher machen.

Daran arbeiten Forscher aus aller Welt im Umeå Plant Science Center (UPSC). Sie verändern im Erbgut gezielt einzelne Gene, um in die Entwicklung der Pflanzen einzugreifen. Pflanzen gewinnen Energie durch die Aufnahme von Sonnenlicht, also durch Fotosynthese. Die Wissenschaftler versuchen deshalb unter anderem, die Helligkeitswahrnehmung so zu optimieren, dass die Pflanzen die Lichtverhältnisse noch besser nutzen können.

Je besser eine Pflanze an die Jahrzeiten angepasst ist, desto schneller wächst sie

Einer der Wissenschaftler am UPSC ist Stefan Jansson, Professor für Pflanzenphysiologie an der Universität. Er erforscht die Veränderungen von Pflanzen im Wechsel der Jahreszeiten. "Je besser eine Pflanze an die Jahreszeiten angepasst ist, desto gesünder und schneller wächst sie", erklärt Jansson. Die modifizierten Bäume, die er testet, gedeihen zunächst allerdings oft schlechter als normale Pappeln. Dennoch könnten die so gewonnenen Erkenntnisse dabei helfen, Pflanzen zu designen, die zum Beispiel in kurzer Zeit hoch hinauswachsen und deren Holz einfacher zu Papier verarbeitet werden kann. Klar – den Wald verbessern kann nur, wer die Bäume kennt.

Die wachsen, im Sommer wie im Winter, in den Gewächshäusern des UPSC. Zudem laufen seit 2010 Freilandversuche im südschwedischen Halland, rund zwölf Autostunden entfernt von Umeå. Für dieses Jahr hat die schwedische Landwirtschaftsbehörde dort sieben Auspflanzungen von genetisch modifizierten Pappeln genehmigt. Eine davon soll die Frage beantworten, ob durch Genveränderung auch die Holzstruktur optimiert werden kann. Denn neben der Wachstumszeit ist die chemische Zusammensetzung des Holzes ein wichtiges Thema, nicht nur für die Forschung, sondern auch für die Wirtschaft. Deutlich wird das in Husum nahe Örnsköldsvik, etwa hundert Kilometer südlich von Umeå gelegen. An den meisten Tagen liegt schwerer Schwefelgeruch in der Luft des kleinen Küstenorts. Er stammt aus den nahen Holzverarbeitungsanlagen. Dort wird unter anderem Lignin aus der Papiermasse entfernt. Dieser Stoff macht Holz fester, aber Papier braun und brüchig. Lignin zu entfernen ist energie- und chemikalienaufwendig. Der Vorgang erschwert die Papierherstellung und belastet die Umwelt. Am UPSC untersuchen Wissenschaftler daher, wie Bäume Lignin herstellen, und sie versuchen, gezielt in diese Prozesse einzugreifen. Ihr Ziel ist eine ligninarme Pappel. Mit dem Feldversuch in Halland kommen sie dem ein Stück näher.

Kann man aus genetischen Daten auf das Aussehen der Bäume schließen?

Seit rund fünf Jahren packen die UPSC-Wissenschaftler die Baumoptimierung auch vom anderen Ende her an: Statt das Erbgut der Bäume direkt zu verändern, suchen sie im Wald nach Antworten: Welche Bäume sehen wie aus? Wie wachsen sie? Diese Merkmale beschreiben den sogenannten Phänotyp. Die Daten vergleichen sie dann mit der genetischen Information jener Bäume. Lassen sich Verbindungen zwischen Aussehen und Genen finden? Momentan steht ihnen die Erbinformation von 116 Pappeln zur Verfügung, die Entzifferung 300 weiterer Bäume ist beantragt. Im besten Fall finden die Forscher mit der Methode Gene, die zum Beispiel wichtig für die Anpassung der Bäume an die Jahreszeiten sind und die dadurch Effekte auf das Wachstum haben.

Wissenschaftlich betrachtet, scheint also der Weg zur kommerziellen Nutzung von Superbäumen gar nicht mehr so weit. "Man könnte", spekuliert Stefan Jansson, "innerhalb von fünf Jahren eine marktfertige verbesserte Pappelvariante erzeugen."

Ein Hindernis sind natürlich ethische Bedenken. Der Widerstand gegen genetisch veränderte Pflanzen ist in Schweden aber weit geringer als in Deutschland. Vielleicht dauert es gar nicht mehr so lange, bis das Blätterrauschen ligninarmer Schnellwuchspappeln die Stille der Nadelwälder durchbricht.

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