Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sind Pestizide eine bisher unterschätzte Gefahr für Amphiben?

13.02.2013
Es ist eine wiederkehrende Debatte, ob Pestiziden eine ernst zu nehmende Gefährdung für Amphibien darstellen. Derzeit wird - wenn überhaupt- nur an Kaulquappen getestet, ob ein Pflanzenschutzmittel für Amphibien giftig sein könnte.
Die Wissenschaftler einer aktuellen Studie halten das für unzureichend. In ihren Versuchen zeigen sie, dass die üblichen Anwendungskonzentrationen bei 40 bis 100 Prozent der untersuchten Frösche tödlich war.

Amphibien sind die am stärksten gefährdete Gruppe von Wirbeltieren, mit weltweit sinkenden Populationszahlen. Wissenschaftler schätzen, dass fast die Hälfte aller natürlichen Amphibienpopulationen bedroht ist. Ursachen hierfür könnten z.B. der Wettbewerb mit eingewanderten Arten, eine erhöhte UV-Strahlung, die globale Erderwärmung, ansteckende Krankheiten oder der Verlust an Lebensraum sein.

Diskutiert wird jedoch auch, ob der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft für den Artenschwund mitverantwortlich sein könnte. So haben einige Laborstudien gezeigt, dass sich typische Anwendungskonzentrationen von Pestiziden schädlich auf Kaulquappen auswirken.

Realitätsnahe Versuchsbedingungen schaffen

Pestizidhersteller kritisieren jedoch, dass solche Studien nicht den realistischen Umweltszenarien entsprechen, da sich Amphibienarten hauptsächlich in ihren aquatischen Biotopen und nicht auf landwirtschaftlich genutzten Feldern aufhalten. Ein indirekter Kontakt im Wasser sei jedoch nur möglich, wenn das Pestizid beispielsweise durch Windabdrift oder durch Auswaschung von Ackerboden bei Starkregen in die Gewässer gelange. Viele Wirkstoffe würden dort aber schnell abgebaut oder vom Sediment gebunden.

Amphibien leben auch auf Feldern

Viele Frosch- und Krötenarten leben jedoch im Laufe ihres Lebenszyklus sowohl im Wasser als auch an Land; Auch wenn sie aus Eiern (Laich) schlüpfen, die in Gewässern abgelegt werden. Daher stellen auch landwirtschaftlich genutzte Flächen ein Habitat für Amphibien dar (Vgl. Fryday/Thompson, 2012). Ein Beispiel hierfür ist die Knoblauchkröte (Pelobates fuscus). Sie ist ein Landtier, das sich nur in der Laichzeit auf Wanderschaft zu feuchten Gebieten begibt. Man findet sie häufig in Spargel- oder Kartoffelfeldern, wo sie sich regelrecht in den Boden eingraben.

Daher halten es die Wissenschaftler einer aktuellen Studie für wahrscheinlich, dass auch ausgewachsenen Tiere auf Feldern direkt mit Pestiziden besprüht werden können.

Pestizide als potentielle Gefahr

Bei Amphibien, so die Einschätzung der Wissenschaftler, könnten Pestizide der Landwirtschaft durchaus eine potentielle Bedrohung darstellen. Denn Amphibien besitzen eine feuchte und sehr durchlässige Haut, durch die Pestizide sehr schnell aufgenommen werden können. Zu den Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf junge und ausgewachsene Amphibien gibt es bisher jedoch kaum toxikologische Untersuchungen.

Ein deutsch-schweizerisches Forscherteam analysierte daher im Auftrag des Umweltbundesamtes die Wirkung von sieben Pflanzenschutzmitteln auf junge, einheimische Grasfrösche (Rana temporaria) - einem in Europa sehr häufig vorkommenden Frosch. Dabei testeten sie vier Fungizide, zwei Herbizide und ein Insektizid.

Sterblichkeitsraten von 40 bis 100 Prozent

Die jungen Frösche wurden bei den Versuchen in Behältnisse mit natürlichem Boden aus einem Feld gesetzt und mit den Pestiziden besprüht. Pro Pestizid starteten sie dabei mit einer zehnfach verdünnten Lösung. Die Forscher testeten danach die vom Hersteller empfohlene Konzentration. Zuletzt betrachteten sie die Auswirkungen auf eine zehnfach verstärkte Produktmenge.

Bei der empfohlenen Produktmenge der derzeit zugelassenen Pestizide starben im Versuch zwischen 40-100 Prozent der Tiere in einem Zeitraum von sieben Tagen nach der Applikation. Die stärksten Effekte hatte dabei das Fungizid (Pilzmittel) „Headline“: Innerhalb von einer Stunde nach der Applikation waren alle Versuchstiere tot. Dieses Fungizid ist laut den Forschern sehr populär und wird derzeit bei 90 verschiedenen Nutzpflanzen weltweit eingesetzt.

Wie häufig dieses „Worst Case“ Szenario in der Realität tatsächlich auftritt ist derzeit noch nicht bekannt. Je Kulturpflanzenart und Dichte des Bewuchses könnte ein Hauptteil des Pestizids auch auf den Pflanzen landen, so dass die Frösche weitaus geringeren Konzentrationen ausgesetzt sind. Die Autoren halten es jedoch für durchaus realistisch, dass die Tiere im Feld auch in vielen Situationen mit der vollen Anwendungskonzentration in Kontakt kommen. Um das genauer zu untersuchen wären Experimente in einer natürlichen Umgebung ideal - also beispielsweise direkt auf dem Feld. Allerdings ist die Umsetzung sehr schwierig.

Auf das Kleingedruckte kommt es an
Die Forscher weisen außerdem darauf hin, dass die schädliche Wirkung nicht unbedingt durch den Wirkstoff der Pestizide ausgelöst wird. Die Gefahr liegt womöglich eher in den Zusatzstoffen, die neben den Wirkstoffen in Pestiziden enthalten sind. Die Zusatzstoffe, auch Beistoffe genannt, verleihen dem Pflanzenschutzmittel wichtige Eigenschaften für die Anwendung, z.B. eine bessere Lagerfähigkeit oder sie sorgen für eine bessere Verteilung des Wirkstoffs.

Verglich man in der aktuellen Studie zwei der getesteten Mittel mit gleichem Wirkstoff (Pyraclostrobin), wurden unterschiedliche Effekte beobachtet: Das erste („Headline“) enthielt u.a. 67 Prozent von dem Beistoff Naphta und führte zu einer Sterblichkeitsrate von 100 Prozent; Das zweite Fungizid (bisher noch ohne Zulassung) enthielt nur 25 Prozent Naphta und 20 Prozent der Versuchstiere starben nach der Aufnahme.
Die Autoren schlussfolgern daraus, dass nicht nur die Wirkstoffe auf die Tiere toxisch wirken könnten, sondern die Zusatzstoffe, deren Konzentration oder die Kombination unterschiedlicher Inhaltsstoffe miteinander, eine entscheidende Rolle spielen. Daher reicht eine Risikoabschätzung der Wirkstoffe allein nicht aus, so die Forscher. Das gesamte Produkt müsse auf seine Wirkung hin getestet werden. Auch Zusatzstoffe müssten genauer untersucht werden, denn bisher wisse man noch nicht, welche Inhaltstoffe genau für Amphibien gefährlich werden könnten.

Bereits andere Studien hatten auf diese Gefahr hingewiesen. Zusatzstoffe der chemischen Gruppe der POE-Tallowamine wurden dabei stark diskutiert. Im Jahr 2011 wurden daraufhin sechs dieser Stoffe aufgrund ihrer toxischen Eigenschaften vom Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) mit sofortiger Wirkung von der Liste der Zusatzstoffe zu Pflanzenschutzmitteln gestrichen (Vgl. BVL, 2011).

Zulassungsverfahren für Pestizide

Die deutsche Zulassungsbehörde für Pflanzenschutzmittel ist das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL). Bei der amtlichen Zulassung müssen neben der Wirksamkeit auch potentielle Risiken für Mensch und Umwelt geprüft werden. Hierbei ist eine Reihe von Versuchen gesetzlich vorgeschrieben, u.a. wird die Wirkung auf Tiere getestet.

Konkret werden dabei Stellvertreter für unterschiedliche Gruppen von Organismen ausgewählt, da nicht alle in der Natur vorkommenden Arten getestet werden können. Derzeit untersucht man bei solchen ökotoxikologischen Tests die Auswirkungen auf Vögel, Insekten und Säugetiere sowie auf in Gewässern lebende Organismen. Dies bedeutet, dass meistens wohl auch Kaulquappen, jedoch keine ausgewachsenen Frösche, mit in die Risikobewertung eingeschlossen werden. Bislang ging man davon aus, dass für Vögel und Säugetiere unbedenkliche Mengen auch bei Fröschen unproblematisch sind.

Die Forscher der aktuellen Studie sehen hier Handlungsbedarf: Die Amphibien sollten in den Zulassungsverfahren für Pestizide mit getestet werden, da die Ergebnisse von Vögeln und Säugetieren nicht auf Amphibien übertragbar sind; Auch beim Schutz der Tiere sollten Pestizide als mögliche Ursache für ein Sinken der Populationen mitdiskutiert werden. „Unsere Laborversuche zeigen eine derartige Wirkung auf an Land lebende Entwicklungsstadien der Tiere. Dieser in der Risikobewertung bislang nicht berücksichtigte Effekt sollte in den Schutzbemühungen von Frosch- und Krötenpopulationen Berücksichtigung finden“, sagt Carsten Brühl, Leiter der Studie, von der Universität Koblenz-Landau.

Doch was können die Landwirte tun?

Carsten Brühl empfiehlt den Landwirten, sich mit lokalen Naturschutzorganisationen zusammenzutun. „Wenn man weiß, dass ein Tümpel in der Nähe ist und die Informationen darüber hat, dass eine Frosch-Wanderung bevorsteht, kann man vielleicht die Applikation der Pflanzenschutzmittel um ein paar Tage verschieben. Das schadet den Landwirten nicht und würde den Fröschen schon mal helfen“, erläutert Brühl. Durch ihre Profession sind Landwirte am Naturschutz interessiert. Das bereits kleine Änderungen auf das Gesamtgefüge eine Wirkung ausüben, ist den Praktikern vertraut.
Quelle:
Brühl, C. A. et al. (2013): Terrestrial pesticide exposure of amphibians: An underestimated cause of global decline? In: Scientific Reports 3:1135, (24. Januar 2013), doi: 10.1038/srep01135.

Brühl, C. A. et al. | Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/journal/aktuelles/sind-pestizide-eine-bisher-unterschaetzte-gefahr-fuer-amphiben?piwik_campaign=newslet

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Klimawandel: Bei Wetterextremen profitiert einheimisches Grünland weniger von steigendem CO2
26.09.2016 | Justus-Liebig-Universität Gießen

nachricht Mikroplastik: Lösungsansätze aus der Bionik
14.09.2016 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Quantenboost für künstliche Intelligenz

Intelligente Maschinen, die selbständig lernen, gelten als Zukunftstrend. Forscher der Universität Innsbruck und des Joint Quantum Institute in Maryland, USA, loten nun in der Fachzeitschrift Physical Review Letters aus, wie Quantentechnologien dabei helfen können, die Methoden des maschinellen Lernens weiter zu verbessern.

In selbstfahrenden Autos, IBM's Watson oder Google's AlphaGo sind Computerprogramme am Werk, die aus Erfahrungen lernen können. Solche Maschinen werden im Zuge...

Im Focus: Synthese-chemischer Meilenstein: Neues Ferrocenium-Molekül entdeckt

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben zusammen mit Kollegen der Freien Universität Berlin ein neues Molekül entdeckt: Die Eisenverbindung in der seltenen Oxidationsstufe +4 gehört zu den Ferrocenen und ist äußerst schwierig zu synthetisieren.

Metallocene werden umgangssprachlich auch als Sandwichverbindungen bezeichnet. Sie bestehen aus zwei organischen ringförmigen Verbindungen, den...

Im Focus: Neue Entwicklungen in der Asphären-Messtechnik

Kompetenzzentrum Ultrapräzise Oberflächenbearbeitung (CC UPOB) lädt zum Expertentreffen im März 2017 ein

Ob in Weltraumteleskopen, deren Optiken trotz großer Abmessungen nanometergenau gefertigt sein müssen, in Handykameras oder in Endoskopen − Asphären kommen in...

Im Focus: Mit OLED Mikrodisplays in Datenbrillen zur verbesserten Mensch-Maschine-Interaktion

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP arbeitet seit Jahren an verschiedenen Entwicklungen zu OLED-Mikrodisplays, die auf organischen Halbleitern basieren. Durch die Integration einer Bildsensorfunktion direkt im Mikrodisplay, lässt sich u.a. die Augenbewegung in Datenbrillen aufnehmen und zur Steuerung von Display-Inhalten nutzen. Das verbesserte Konzept wird erstmals auf der Augmented World Expo Europe (AWE), vom 18. – 19. Oktober 2016, in Berlin, Stand B25 vorgestellt.

„Augmented Reality“ (erweiterte Realität) und „Wearable Displays“ (tragbare Displays) sind Schlagworte, denen man mittlerweile fast täglich begegnet. Beide...

Im Focus: OLED microdisplays in data glasses for improved human-machine interaction

The Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP has been developing various applications for OLED microdisplays based on organic semiconductors. By integrating the capabilities of an image sensor directly into the microdisplay, eye movements can be recorded by the smart glasses and utilized for guidance and control functions, as one example. The new design will be debuted at Augmented World Expo Europe (AWE) in Berlin at Booth B25, October 18th – 19th.

“Augmented-reality” and “wearables” have become terms we encounter almost daily. Both can make daily life a little simpler and provide valuable assistance for...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von der Probe zum digitalen Modell - MikroskopieTrends ´16

26.09.2016 | Veranstaltungen

300 Experten diskutieren auf größter Entrepreneurship-Konferenz im deutschsprachigen Raum

26.09.2016 | Veranstaltungen

Idealer Ablauf für GMP-konforme Projekte

26.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phänotyp auf Knopfdruck

26.09.2016 | Biowissenschaften Chemie

Effiziente elektrische Antriebe: TU Graz startet Christian Doppler Labor

26.09.2016 | Maschinenbau

Methodenentwicklung an BESSY II: Automatische Auswertung beschleunigt die Suche nach neuen Wirkstoffen

26.09.2016 | Biowissenschaften Chemie