Bayreuth, Germany
21 April 2021
For more sustainability on a global level, EU legislation should be changed to allow the use of gene editing in organic farming. This is what an international research team involving the Universities of Bayreuth and Göttingen demands in a paper published in the journal "Trends in Plant Science".
Prof. Dr. Kai Purnhagen, University of Bayreuth. Photo: UBT.
In May 2020, the EU Commission presented its "Farm-to-Fork" strategy, which is part of the "European Green Deal". The aim is to make European agriculture and its food system more sustainable. In particular, the proportion of organic farming in the EU’s total agricultural land is to be increased to 25 percent by 2030. However, if current EU legislation remains in place, this increase will by no means guarantee more sustainability, as the current study by scientists from Bayreuth, Göttingen, Düsseldorf, Heidelberg, Wageningen, Alnarp, and Berkeley shows.
Numerous applications derived from new biotechnological processes are severely restricted or even banned by current EU law. This is especially true for gene editing, a new precision tool used in plant breeding. "Expanding organic farming further under the current legal restrictions on biotechnology could easily lead to less sustainability instead of more. Yet gene editing in particular offers great potential for sustainable agriculture," says Kai Purnhagen, lead author of the study and Professor of German & European Food Law at the University of Bayreuth.
Organic farming focuses on greater farming diversity and prohibits the use of chemical fertilisers and pesticides. Therefore, it can have a beneficial effect on environmental protection and biodiversity at the local level. However, compared to conventional farming, organic farming also delivers lower yields. Consequently, more land is needed to produce the same amount of high-quality food. "As global demand for high-quality food increases, more organic farming in the EU would lead to an expansion of agricultural land elsewhere in the world. This could easily result in environmental costs that exceed any local environmental benefits in the EU, as the conversion of natural land into agricultural land is one of the biggest drivers of global climate change and biodiversity loss," says co-author Matin Qaim, Professor of Agricultural Economics at the University of Göttingen.
The combination of organic farming and modern biotechnology could be a way to resolve this dilemma. "Gene editing offers unique opportunities to make food production more sustainable and to further improve the quality, but also the safety, of food. With the help of these new molecular tools, more robust plants can be developed that deliver high yields for high-quality nutrition, even with less fertiliser," says co-author Stephan Clemens, Professor of Plant Physiology at the University of Bayreuth and founding Dean of the new Faculty of Life Sciences: Food, Nutrition & Health on the Kulmbach campus. In addition, gene editing is used to breed fungus-resistant plants that thrive under organic farming without copper-containing pesticides. Copper is particularly toxic to soil and aquatic organisms, but its use to control fungi is nevertheless permitted in organic farming because of the lack of non-chemical alternatives to date. "Organic farming and gene editing could therefore complement each other very well and, combined, could contribute to more local and global sustainability," says Qaim.
However, the use of genetic engineering in organic farming requires legal changes at the EU level. "There is certainly no political majority for this at present, because genetic engineering is viewed very critically by many," says Purnhagen. "Yet perhaps improved communication could gradually lead to greater societal openness, at least towards gene editing, because this form of genetic engineering enables very targeted breeding without having to introduce foreign genes into the plants. Highlighting this point could dispel many of the widespread fears of genetic engineering."
Publication:
Kai P Purnhagen, Stephan Clemens, Dennis Eriksson, Louise O. Fresco, Jale Tosun, Matin Qaim, Richard GF Visser, Andreas PM Weber, Justus HH Wesseler, David Zilberman: Europe’s Farm to Fork Strategy and its Commitment to Biotechnology and Organic Farming: Conflicting or Complementary Goals? Trends in Plant Science (2021), DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.03.012
Globale Nachhaltigkeit: Internationales Forschungsteam plädiert für Kombination von Ökolandbau und Gentechnik
Für mehr Nachhaltigkeit auf globaler Ebene sollte die EU-Gesetzgebung geändert und der Einsatz der Gen-Schere im Ökolandbau erlaubt werden. Dies fordert ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universitäten Bayreuth und Göttingen in einem Beitrag für die Zeitschrift „Trends in Plant Science“.
Die EU-Kommission hat im Mai 2020 die „Farm-to-Fork“-Strategie vorgelegt, die Teil des „European Green Deal“ ist. Das Ziel ist es, die europäische Landwirtschaft und das Ernährungssystem nachhaltiger zu gestalten. Insbesondere soll der Anteil des ökologischen Landbaus an der Agrarwirtschaft innerhalb der EU bis 2030 auf 25 Prozent erhöht werden. Diese Steigerung gewährleistet jedoch, wenn es bei der derzeitigen EU-Rechtslage bleibt, keineswegs mehr Nachhaltigkeit, wie die aktuelle Studie der Wissenschaftler*innen aus Bayreuth, Göttingen, Düsseldorf, Heidelberg, Wageningen, Alnarp und Berkeley zeigt.
Zahlreiche Anwendungen neuer biotechnologischer Verfahren werden durch das geltende EU-Recht stark beschränkt oder sogar verboten. Dies gilt insbesondere für die Genom-Editierung, bei der die sogenannte Gen-Schere zum Einsatz kommt. „Den Ökolandbau unter den gegenwärtigen rechtlichen Beschränkungen der Biotechnologie weiter auszudehnen, könnte leicht zu weniger anstatt zu mehr Nachhaltigkeit führen. Dabei bietet gerade die Gen-Schere vielversprechende Potenziale für eine nachhaltige Agrarwirtschaft“, erklärt Kai Purnhagen, Erstautor der Studie und Professor für Lebensmittelrecht an der Universität Bayreuth.
Der Ökolandbau setzt auf mehr Diversität und verbietet den Einsatz chemischer Dünge- und Pflanzenschutzmittel. Deshalb kann er sich auf lokaler Ebene vorteilhaft auf den Umwelt- und Artenschutz auswirken. Verglichen mit konventionellem Anbau liefert der Ökolandbau allerdings auch niedrigere Erträge. Folglich werden für die Produktion der gleichen Menge hochwertiger Lebensmittel mehr Flächen benötigt. „Da die weltweite Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Lebensmitteln steigt, würde mehr Ökolandbau in der EU zu einer Ausdehnung der Ackerfläche anderswo in der Welt führen. Dadurch könnten leicht Umweltkosten entstehen, die den lokalen Umweltnutzen in der EU übersteigen, denn die Umwandlung von Naturflächen in Ackerland ist einer der größten Treiber des globalen Klimawandels und Artenschwunds“, sagt Ko-Autor Matin Qaim, Professor für Agrarökonomie an der Universität Göttingen.
Die Kombination von Ökolandbau und neuen biotechnologischen Verfahren könnte ein Weg sein, um dieses Dilemma aufzulösen. „Die Gen-Schere bietet uns einzigartige Möglichkeiten, die Produktion von Nahrungsmitteln nachhaltiger zu gestalten und die Qualität, aber auch die Sicherheit von Nahrungsmitteln weiter zu verbessern. Mit Hilfe der Gen-Schere können robustere Pflanzen entwickelt werden, die auch mit weniger Dünger hohe Erträge für eine hochwertige Ernährung liefern“, sagt Ko-Autor Stephan Clemens, Professor für Pflanzenphysiologie an der Universität Bayreuth und Gründungsdekan der neuen Fakultät für Lebenswissenschaften: Lebensmittel – Ernährung – Gesundheit am Standort Kulmbach. Darüber hinaus lassen sich pilzresistente Pflanzen züchten, die im Ökolandbau ohne kupferhaltige Pflanzenschutzmittel gedeihen. Kupfer ist für Boden- und Wassertiere besonders giftig, der Einsatz zur Pilzbekämpfung ist im Ökolandbau aber wegen des bisherigen Mangels an nicht-chemischen Alternativen dennoch erlaubt. „Ökolandbau und Gen-Schere ergänzen sich also sehr gut und könnten kombiniert zu mehr lokaler und globaler Nachhaltigkeit beitragen“, betont Qaim.
Für den Einsatz von Gentechnik im Ökolandbau bedarf es allerdings rechtlicher Änderungen auf EU-Ebene. „Hierfür gibt es aktuell sicher keine politische Mehrheit, weil die Gentechnik von vielen sehr kritisch gesehen wird. Aber vielleicht kann durch verbesserte Kommunikation schrittweise eine größere gesellschaftliche Offenheit zumindest für die Gen-Schere entstehen. Denn diese Form der Gentechnik ermöglicht sehr gezielte Züchtungen, ohne dass fremde Gene in die Pflanzen eingeschleust werden müssen. In diesem Punkt könnten sich viele der weitverbreiteten Gentechnikängste ausräumen lassen“, sagt Purnhagen.
Veröffentlichung:
Kai P Purnhagen, Stephan Clemens, Dennis Eriksson, Louise O. Fresco, Jale Tosun, Matin Qaim, Richard GF Visser, Andreas PM Weber, Justus HH Wesseler, David Zilberman: Europe’s Farm to Fork Strategy and its Commitment to Biotechnology and Organic Farming: Conflicting or Complementary Goals? Trends in Plant Science (2021), DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.03.012
Topics
Species
