Die globale Landwirtschaft befindet sich in einem Teufelskreis. Um die Erträge zu steigern, werden Insektizide eingesetzt. Doch immer mehr Insekten werden immun gegen die Gifte. In Japan wird deshalb mit staatlicher Unterstützung an neuen Hightech-Methoden zur Schädlingsbekämpfung geforscht, an die sich die Tiere nicht gewöhnen können: Die Kerbtiere werden mit blauen Lasern beschossen.

Was ein bisschen nach Spielerei klingt, ist inzwischen auch in der Industrie angekommen. So gibt es mit Sharp einen ersten Elektronikkonzern, der die Technik zur Marktreife bringen will. Die Idee: ein blauer Halbleiterlaser, der Motten nicht nur im Flug erkennt, sondern sie auch mit einem gezielten Laserpuls trifft.

Und auch in staatlichen Kreisen nimmt man das Motten-Problem ernst: Die Laser-Flugabwehr ist das erste Ergebnis eines der großen staatlichen Moonshot-Programme, mit denen die japanische Regierung Technologien für die Zukunft entwickeln will. Das Projekt „Moonshot-Ziel 5“ will eine Landwirtschaft schaffen, „die bis 2050 eine nachhaltige globale Nahrungsmittelversorgung durch die Nutzung ungenutzter biologischer Ressourcen ermöglicht.“

Unter der Leitung der Universität Kyoto arbeiten Forscher:innen aus ganz Japan zusammen, um „eine Landwirtschaft ohne Schädlingsschäden zu realisieren, indem wir fortschrittliche physikalische Methoden und ungenutzte biologische Funktionen voll ausschöpfen“, heißt es in der Projektbeschreibung.

Dabei greifen die Forscher:innen unter anderem auf eine Technik zurück, die eher zufällig entwickelt wurde. Früher glaubte man, dass Licht im sichtbaren Bereich Insekten nicht schadete. Doch vor etwa zehn Jahren entdeckten Forscher:innen, dass blaues Licht von Leuchtdioden für Insekteneier, -larven und -puppen tödlich sein kann.

Warum das so ist, ist offenbar noch nicht bis ins letzte Detail erforscht. Aber die Erkenntnis brachte die Forscher auf die Idee, blaue Laser einzusetzen. Bei kleinen Insekten wie Stechmücken funktioniert das schon recht gut, bei größeren Schädlingen ist es allerdings schwierig, da mehr Energie notwendig war.

In Japan wurde dieses Problem inzwischen überwunden. Ganz vorne mit dabei ist die Universität Osaka, deren Akademiker:innen gleich zwei Pioniertaten auf dem Gebiet der Flugabwehr für sich beanspruchen: die Identifizierung der Schwachstellen von Insekten und den ersten Abschuss im Flug.

Als Forschungsobjekt wählten die Wissenschaftler:innen eine Motte mit dem wissenschaftlichen Namen Spodoptera litura. Diese Mottenart befällt viele Pflanzen und gilt daher in Asien als weitverbreiteter Schädling. Die Forscher:innen fanden heraus, dass ein Laserpuls auf den Kopf oder die Brust die Insekten tötet. Inzwischen haben sie mithilfe von Ortungs- und Steuerungstechnik ein System entwickelt und demonstriert, das die Tiere auch im Zickzack-Flug gezielt aus der Luft holen kann.

Im ersten Schritt denken die Forscher:innen jetzt an ein bodengestütztes System: Es kann entweder fest installiert oder auf einem mobilen Roboter montiert werden, der in Gewächshäusern patrouilliert. Später könnte der Laser auch in Drohnen eingebaut werden, erklärt das Team bei einer Vorstellung ihres Projekts im vergangenen Jahr.

Ein Problem war bislang die Größe des Systems. Die Firma Sharp, die inzwischen zum taiwanischen Auftragsfertiger Foxconn gehört, hat einen 14-Watt-Laser um fast 80 Prozent verkleinert. Bei einer Länge von 10,6 Zentimetern wiegt er nur noch 280 Gramm.

Mit künstlicher Intelligenz soll das Ortungssystem verbessert werden, wofür die japanische Firma noch einen Partner suchen. Dann ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis japanische Landwirte mit Lasern auf Motten und andere Insekten schießen. Kazuhisa Yamamoto von der Universität Osaka gab sich voriges Jahr siegesgewiss. „Wir setzen große Hoffnungen in diese neue Technologie, die einen bedeutenden Beitrag zur Steigerung der Lebensmittelproduktion leisten wird.“