Gemüsefermentation als übersehene Quelle von Treibhausgasen: von mikrobiellen Mechanismen bis zu globalen Budgetimplikationen

Gurken, Kimchi und die Klimaverbindung

Fermentierte Gemüse wie eingelegte Gurken und Kimchi sind alltägliche Lebensmittel, die in Küchen auf der ganzen Welt zu finden sind. Diese Studie zeigt, dass die auf Arbeitsflächen und in Fabriken leise blubbernden Gläser auch klimaschädliche Gase freisetzen. Indem die Forschenden das Verhalten der Mikroben während der Gemüsefermentation genau untersuchten, zeigen sie, dass dieser vertraute Lebensmittelprozess ein kleiner, aber realer Teil unseres globalen Treibhausgasbudgets ist.

Warum fermentiertes Gemüse für die Luft relevant ist

Das Team begann mit der Frage, ob gängige eingelegte Gemüse beim Fermentieren Treibhausgase freisetzen. Sie richteten kontrollierte Gläser mit Chinakohl, Gurke und Rettich ein und verfolgten dann die Anreicherung von Kohlendioxid und Distickstoffoxid im Gas- und Flüssigkeitsraum um das Gemüse. Bereits nach fünf Tagen lagen die Gaswerte in den Gläsern deutlich über den normalen Luftwerten, was bestätigte, dass Fermentation nicht nur ein Geschmacksbildungsprozess, sondern auch eine Gas erzeugende Tätigkeit ist. Methan tauchte nur kurzzeitig und in verschwindend geringen Mengen auf, was zeigt, dass die hauptsächliche Klimasorge bei Kohlendioxid und Distickstoffoxid liegt.

Salzgehalt steuert die Gasart

Da Salz zentral für die Herstellung von Sauer eingelegtem Gemüse ist, testeten die Forschenden, wie unterschiedliche Salzgehalte die Gasproduktion während einer 90-tägigen Kohlfermentation verändern. Niedrige und mittlere Salzlake erzeugten deutlich mehr Distickstoffoxid, während hohe Salzlake deutlich mehr Kohlendioxid freisetzte. Detaillierte Messungen von Säuregrad, gelösten Stickstoffverbindungen und organischem Kohlenstoff zeigten, dass stärkere Lake mehr Zucker und andere kohlenstoffreiche Substanzen aus dem Kohl zog. Dieser zusätzliche Brennstoff zusammen mit einer salztoleranten mikrobiellen Gemeinschaft trug zu einer höheren Kohlendioxidfreisetzung unter salzigen Bedingungen bei.

Mikroben arbeiten im Glas

Um zu verstehen, wer welche Gase erzeugte, sequenzierten die Wissenschaftler DNA aus der Lake. Gläser mit niedrigem Salzgehalt wurden von Bakterien der Gruppe Proteobacteria dominiert, darunter Enterobacter und Serratia, die dafür bekannt sind, Nitrat unter niedrigem Sauerstoffgehalt in Distickstoffoxid umzuwandeln. Bei hohem Salzgehalt nahmen diese salzsensiblen Mikroben ab und salzliebende Milchsäurebakterien wie Pediococcus, Leuconostoc und Lactobacillus übernahmen. Computergestützte Analysen ihres genetischen Potenzials deuteten darauf hin, dass Gemeinschaften bei niedrigem Salzwege bevorzugten, die Distickstoffoxid freisetzen, während Gemeinschaften bei hohem Salz eher Prozesse nutzten, die Nitrat in Ammonium umwandeln und damit Distickstoffoxid vermeiden, aber weiterhin Kohlenstoff abbauen und Kohlendioxid freisetzen.

Von Haushaltsgläsern zu globalen Summen

Mithilfe der gemessenen Emissionsraten schätzten die Autor:innen, was dies im Maßstab der globalen Einlegegemüseindustrie bedeuten könnte. Unter der Annahme, dass etwa ein Zehntel der weltweiten Gemüseernte fermentiert wird, berechneten sie, dass eingelegte Gemüse jährlich zwischen grob sechzehntausend und nahezu siebenundfünfzigtausend Tonnen CO2-Äquivalent freisetzen könnten. Ein Teil davon stammt aus dem Gas im Kopfraum von Gläsern und Tanks und ein Teil aus der späteren Freisetzung gelöster Gase, wenn salzige Laken abgelassen und der Luft ausgesetzt werden. Obwohl dies im Vergleich zu Emissionen von Kraftwerken oder Autos gering ist, weist es auf eine zuvor ignorierte Quelle hin, die weit verbreitet und technisch beeinflussbar ist.

Was das für Ernährung und Klima bedeutet

Einfach gesagt zeigt die Studie, dass das Einlegen von Gemüse vielen kleinen Bioreaktoren ähnelt, die pflanzlichen Kohlenstoff und düngerbasierten Stickstoff in Gase umwandeln, die den Planeten erwärmen. Rezepte mit hohem Salzgehalt neigen dazu, Distickstoffoxid gegen mehr Kohlendioxid einzutauschen, während niedrigere Salzrezepte das Gegenteil bewirken. Die Arbeit legt nahe, dass Lebensmittelhersteller und Forscher Fermentationsmethoden so gestalten könnten, dass Geschmack und Sicherheit erhalten bleiben, während die Gasfreisetzung reduziert wird – zum Beispiel durch Anpassung des Salzgehalts, der Mikrobenzusammensetzung oder der Handhabung der Lake. Sie erinnert auch daran, dass die Klimawirkung pflanzenbasierter Ernährungsweisen und von Lebensmittelabfällen nicht nur Felder und Transport umfasst, sondern auch das, was in jedem still vor sich hin prickelnden Glas passiert.

Zitation: Huo, P., Zhang, X., Xu, C. et al. Vegetable fermentation as an overlooked source of greenhouse gases: from microbial mechanisms to global budget implications. npj Sci Food 10, 167 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00825-4

Schlüsselwörter: Gemüsefermentation, eingelegte Lebensmittel, Treibhausgase, Distickstoffoxid, Lebensmittelmikrobiologie