Studie zeigt: Cabernet-Reben entwickeln ein Dürfegedächtnis

Neue Forschung an Cabernet-Sauvignon-Reben aus Chiles arider Zone fand Hinweise darauf, dass Reben, die wiederholt Trockenheit ausgesetzt sind, eine Form von „Stressgedächtnis“ entwickeln können, die ihnen hilft, Wasser effizienter zu nutzen und sich bei zurückkehrender Bewässerung stärker zu erholen.

Die Ergebnisse wurden von IVES OpenScience in einem erweiterten Abstract veröffentlicht, das in der Konferenzreihe GiESCO 2017 vorgestellt wurde. Die Studie wurde von Denisse Zamorano und Kolleginnen und Kollegen der Universidad de Chile und der Universidad de La Serena geleitet.

Die Forschenden untersuchten drei Jahre alte, tropfbewässerte Cabernet-Sauvignon-Reben, die in 1-Kubikmeter-Containern in einer ariden Region Chiles wuchsen. Sie verglichen in der zweiten Vegetationsperiode drei Behandlungen: eine gut bewässerte Kontrolle, eine Gruppe mit einmaliger Trockenheit, die nur in der zweiten Saison 40 Tage Sommerdürre erlebte, sowie eine Gruppe mit zweimaliger Trockenheit, die in der vorangegangenen Saison 60 Tage Sommerdürre und in der zweiten Saison weitere 40 Tage erlebte.

Die zentrale Frage war, ob Reben eine physiologische Erinnerung an früheren Wasserstress behalten und bei erneut auftretender Trockenheit anders reagieren können. Laut dem Abstract sind Beispiele für eine solche Erinnerung in der Pflanzenforschung bislang begrenzt, und in mehrjährigen Kulturen war dies vor dieser Arbeit nicht in derselben Weise dokumentiert worden.

Während der zweiten Trockenperiode schnitten Reben, die bereits Trockenheit erlebt hatten, bei mehreren Messgrößen besser ab als jene, die ihr zum ersten Mal ausgesetzt waren. Die Pflanzen mit zweimaliger Trockenheit zeigten über den Tag hinweg eine höhere Wassernutzungseffizienz als die Pflanzen mit einmaliger Trockenheit, mit dem stärksten Vorteil am Morgen. Die Forschenden ermittelten dies über Verhältnisse, die mit Photosynthese, stomatärer Leitfähigkeit und Transpiration zusammenhängen.

Als das Wasser wieder zugeführt wurde, erreichten beide trockenheitsbehandelten Gruppen das Xylem-Wasserpotenzial wieder auf einem Niveau, das dem der gut bewässerten Kontrolle ähnelte. Doch die Reben, die wiederholt Trockenheit ausgesetzt waren, erreichten nach der Wiederbewässerung die höchste Photosyntheserate. Die erneute Bewässerung löste bei diesen Pflanzen zudem ein stärkeres Austreiben und eine größere Aktivierung von Mechanismen der Energieübertragung aus, darunter photochemisches und nicht-photochemisches Quenching, verglichen mit Reben, die nur eine Trockenheitsphase durchlaufen hatten.

Die Autoren führten diese Reaktionen auf Veränderungen in Pflanzenarchitektur und Morphologie zurück. Sie sagten, das Muster lasse sich auf ein Stressgedächtnis zurückführen, das für Reben unter wiederkehrenden trockenen Bedingungen vorteilhaft sein könnte.

Die Arbeit erscheint zu einem Zeitpunkt, an dem Weinregionen weltweit mit häufigerem und stärkerem Trockenheitsdruck infolge des Klimawandels konfrontiert sind. Für Erzeuger und den breiteren Getränkesektor deuten die Ergebnisse darauf hin, dass wiederholte Exposition gegenüber kontrollierten Wasserdefiziten beeinflussen könnte, wie einige Reben mit künftigen Trockenperioden umgehen. Das könnte langfristig für Bewässerungsstrategien, die Resilienz der Weinberge und die Traubenversorgung in Regionen relevant werden, in denen Wasserknappheit zu einem größeren Produktionsrisiko wird, auch wenn die Studie keine direkten kommerziellen Ergebnisse belegt.

Die Forschung hat zudem Grenzen, die für die Interpretation wichtig sind. Das Experiment wurde an jungen Reben in Containern und nicht in ausgewachsenen Weinbergsparzellen unter vollständigen kommerziellen Bedingungen durchgeführt. Die Veröffentlichung ist ein erweitertes Abstract und kein vollständiger Artikel; sie bietet daher eine knappe Zusammenfassung von Methoden und Ergebnissen, jedoch nicht denselben Detailgrad wie ein vollständiger, begutachteter Fachartikel.

Dennoch erweitert die Studie die wachsende Forschung dazu, wie Reben auf Umweltstress jenseits unmittelbarer Schadensbegrenzung reagieren. Statt jede Trockenheit als isoliertes Ereignis zu betrachten, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass frühere Exposition die spätere Leistung beeinflussen kann, zumindest bei einigen Sorten und unter bestimmten Bedingungen.

Dieser Gedanke ist besonders relevant für den Weinbau in trockenen Regionen wie Teilen Chiles, wo Bewässerungsentscheidungen zunehmend von sinkender Wasserverfügbarkeit und heißeren Sommern geprägt werden. Sollten künftige Feldstudien diese Reaktionen in kommerziellen Weinbergen bestätigen, könnten Erzeuger bessere Instrumente erhalten, um vorherzusagen, welche Reben sich nach Wasserknappheit schneller erholen und wie sich Defizitbewässerungsprogramme auf das langfristige Pflanzenverhalten auswirken.

Vorläufig liefert der chilenische Versuch den Beleg, dass wiederkehrende Trockenheit diese Cabernet-Sauvignon-Reben nicht einfach geschwächt hat. In diesem Fall schien früherer Stress sie auf eine effizientere Reaktion bei erneut auftretender Trockenheit und auf eine stärkere Erholung vorzubereiten, sobald wieder Wasser verfügbar war.