Auf 30. April 2025, um 25 Delegierte versammelten sich zu einem Workshop mit dem Titel “Lemnaceae: Wurzeln, Nährstoffaufnahme und die Kreislaufwirtschaft” unter Mt. Lucas, Grafschaft Offaly, im Herzen der irischen Midlands. Der Standort war symbolträchtig: Einst ein riesiges Torfgebiet, ist Mt Lucas heute ein Vorzeigestandort für Anbau von Wasserlinsen (Lemnaceae) in Irland.
Die Geschichte von Mt. Lucas beginnt vor mehr als einem Jahrhundert, als das Gebiet von einer dicken Torfschicht bedeckt war, die bis in eine Tiefe von über sechs Metern reichte. Torf wird in Irland seit langem als traditionelle Energiequelle genutzt und gewann während des Zweiten Weltkriegs an strategischer Bedeutung, als die Einfuhr fossiler Brennstoffe unterbrochen wurde. Pionier der industriellen Torfgewinnung war die Irish Turf Development Board, später umbenannt in Bord na Móna.
In den letzten Jahren hat die zunehmende Anerkennung des ökologischen Wertes von Torfgebieten - insbesondere ihrer Rolle bei der Kohlenstoffbindung - zur Einstellung des industriellen Torfabbaus geführt und Bemühungen zur Wiederherstellung oder Sanierung dieser einzigartigen Ökosysteme in Gang gesetzt. Ein entscheidender Schritt bei der Wiederherstellung von Torfgebieten ist die Wiederbefeuchtung des Landes, in der Regel durch das Verschließen von Entwässerungsgräben. Diese wiederhergestellten Feuchtgebiete bieten auch Möglichkeiten für alternative Formen der nachhaltigen Landnutzung, wie z. B. Paludikultur - Landwirtschaft auf feuchten oder wiederbefeuchteten Torfgebieten - insbesondere in Gebieten, in denen die Torfbildung nicht wiederhergestellt werden kann.
Eine solche Innovation findet in Mt. Lucas statt: ein Integrierte multitrophische Aquakultur (IMTA) Bauernhof, der die Fischzucht mit Entengrütze-Anbau (Stejskal et al., 2022). Die Abwässer aus der Produktion von etwa 30 Tonnen Regenbogenforellen werden durch einen Hektar mit Wasserlinsen bewachsener Kanäle geleitet. Während die Fische das Wasser verunreinigen, tragen die Wasserlinsen dazu bei, es zu reinigen.
Schaufelrad zur Steuerung des Wasserflusses von den Fischbecken zu den Kanälen mit Wasserlinsen und wieder zurück zu den Fischbecken; mit Wasserlinsen bewachsene Kanäle und Fischteiche im Hintergrund.
Wasserlinsen-Kanäle kurz nach dem Bau; frisch geerntete Lemna minor.
Das System läuft seit drei Jahren erfolgreich und wird nun als Demonstrationsprojekt für eine Kreislauf-Bioökonomie aufgestockt. Zu den künftigen Plänen gehören eine umfassendere digitale Überwachung aller Inputs, Outputs und Umweltvariablen, eine Bioraffinerie, die sich auf aus Wasserlinsen gewonnene Proteine konzentriert, und ein neues Programm, das auf die Entwicklung einer Wertschöpfungskette für Proteine aus Wasserlinsen abzielt. Entengrütze ist das Herzstück dieses vielversprechenden Kreislaufwirtschaftsmodells.
Erforschung von Wurzeln, Sanierung und Kreislaufwirtschaft
Ziel des Workshops war es, die Zusammenhänge zwischen Wurzelfunktion, Nährstoffaufnahme, Umweltsanierung und Ansätzen der Kreislaufwirtschaft zu untersuchen. Er brachte Wasserlinsenforscher aus dem gesamten Spektrum - von der Grundlagenforschung bis zur angewandten Innovation - in einem informellen, kollaborativen Rahmen zusammen.
Die erste Sitzung fokussiert auf Entwicklung und Funktion der Wurzeln. Alex Ware (Universität Nottingham, UK) ging der spannenden Frage nach: “Welche Funktion haben die Wurzeln von Lemna-, Landoltia- und Spirodela-Arten?” Dale Godfrey (Universität Nottingham, UK) untersuchten die mögliche Rolle der Wurzeln bei der Lithiumaufnahme, während Thimo Groffen (Universität Antwerpen, Belgien) berichteten über die Akkumulation von PFAS durch Lemna minor, wobei sie komplizierte Wechselwirkungen zwischen PFAS-Struktur, Aufnahmekinetik und Akkumulation aufdeckten.
Nach der Kaffeepause werden die nächste Sitzung zentriert auf Entengrütze-Anbausysteme. Neil Coughlan (University College Cork, Irland) präsentierte Entwicklungen bei gestapelten Entengras-Anbausystemen, während Ivan Loaiza Alamo, aus dem IMPRESS-Team, stellte eine innovative, auf Nebel basierende Anbautechnik für Lemna minor vor. In einer anschließenden Diskussion wurden die wichtigsten Wissenslücken beim Verständnis der Wasserlinsenwurzeln, der Nährstoffaufnahme und des Sanierungspotenzials angesprochen. Zu den bemerkenswerten Themen gehörten die Aufnahme organischer Moleküle, die Verlagerung von Nährstoffen innerhalb der Pflanze und der noch nicht ausreichend erforschte Einfluss des Mikrobioms der Wasserlinsen.
Dr. Neil Coughlan stellt seine Arbeit an Systemen zum Anbau von Wasserlinsen in Innenräumen vor.
Nährstoffaufnahme und Abwassersanierung
In der Nachmittagssitzung lag der Schwerpunkt auf Nährstoffaufnahme und Wassersanierung. Cian Redmond (University College Cork) präsentierte überzeugende Argumente für eine nährstoffbasierte Sanierung von “verschmutztem Wasser”, das aus Milchviehbetrieben abfließt. Alexandra Katsara (ebenfalls vom University College Cork und Teil des IMPRESS-Teams) demonstrierte, wie Wasserlinsen Abwässer aus Fischverarbeitungsbetrieben wirksam reinigen können. Leah Bannon (University College Cork) vermittelte Einblicke in die mikrobielle Sicherheit von im Abwasser gewachsenen Wasserlinsen, einschließlich der Wechselwirkungen zwischen Krankheitserregern und dem Mikrobiom der heimischen Wasserlinsen.
Muhammad Irfan (Universität Debrecen, Ungarn) zeigte, wie bildgebende Verfahren eingesetzt werden können, um sowohl das Wachstum als auch die Photosynthese von Wasserlinsen zu überwachen. Jack Prendeville (Teagasc, Irland) schloss die Sitzung mit einem Vortrag über innovative, nachhaltige Proteingewinnung aus Entengrütze-Biomasse ab.
Das akademische Programm endete mit einer Diskussion am runden Tisch über die wichtigsten Wissenslücken, die bei der kommerziellen Nutzung von Wasserlinsen noch zu schließen sind. Zu den angesprochenen Themen gehörten das Auftreten von Schädlingen und Krankheiten in Großbetrieben, potenzielle Risiken durch Krankheitserreger oder Schadstoffe, die an den Pflanzen haften, sowie die komplexen rechtlichen Rahmenbedingungen für die Verwendung von aus Abfällen gewonnenen Wasserlinsen als Tierfutter.
Feldbesuch und abschließende Überlegungen
Den Abschluss des Workshops bildete ein Besuch der IMTA-Farm in Mount Lucas, bei dem sich die Teilnehmer aus erster Hand ein Bild von der Größe der Farm und den praktischen Herausforderungen des Betriebs einer Wasserlinsenfarm machen konnten - vom Management der brütenden Schwäne bis hin zum Ausbaggern der 1,6 km langen Wasserlinsenrinnen.
Die Delegierten inspizieren die Regenbogenforellen in einem der Fischteiche.
Die Veranstaltung zeigte die Lebendigkeit und Vielfalt der aktuellen Wasserlinsenforschung, die von Toxikologie über Genexpression bis hin zu kommerziellen Anwendungen reicht. Außerdem wurde die starke Synergie zwischen Grundlagen- und angewandter Forschung hervorgehoben - eine echte Stärke der Entengrützen-Forschungsgemeinschaft und ein wertvolles Kapital für künftige Innovationen.
Finanzierung
Dieser Workshop wurde teilweise finanziert durch die IMPRESS-Projekt, das im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms "Horizont Europa" der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101084437 - IMPRESS gefördert wurde. Zusätzliche Unterstützung kam von der Entenfutter und BioDMJT Projekte, die vom Ministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Meeresangelegenheiten der irischen Regierung finanziert werden (2021R487, Projekt Duck-Feed; 2022PSS125, Projekt BioDMJT).
REFERENZEN
Stejskal, V., Paolacci, S., Toner, D. und Jansen, M.A.K., 2022. Ein neuartiges multitrophisches Konzept für die Zucht von Fischen und Wasserlinsen: Eine technische Anmerkung. Zeitschrift für saubere Produktion, 366, p.132881.
Der Artikel wurde verfasst von Marcel Jansen, Universität College Cork, und herausgegeben von reframe.food.
Alle Fotos in diesem Artikel wurden von den Teilnehmern des Workshops zur Verfügung gestellt.