Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biodiversität in Gewässern durch Zulassungsverfahren für Pflanzenschutzmittel unzureichend geschützt

31.05.2012
Bevor ein Pflanzenschutzmittel Marktreife erlangen kann, muss es einen auf EU-Ebene standardisierten Zulassungsprozess durchlaufen. Die Umwelt wird durch den aktuellen Zulassungsprozess nicht ausreichend geschützt.

So lautet das Ergebnis einer gemeinsamen Studie der Universität Koblenz-Landau, des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Universität Aarhus (Dänemark) und der Technischen Universität Sydney, die aktuell in der internationalen Fachzeitschrift für Umweltwissenschaften „Environmental Science and Technology“ erschienen ist. Für diese Meta-Analyse wurden mehrere weltweit verfügbare Freilandstudien zur Wirkung von Pflanzenschutzmitteln im Freiland verglichen und ausgewertet.


Pflanzenschutzmittel, wie sie in der Landwirtschaft verwendet werden, können die Biodiversität in Gewässern beeinträchtigen.
Foto: R. Schäfer/Universität Koblenz-Landau

Durch Regen können in der Landwirtschaft ausgebrachte Pflanzenschutzmittel in Oberflächengewässer gespült werden und sich dort nachteilig auf Gewässerorganismen auswirken. Im Zentrum der Studie stand daher die Frage, wo die Effektschwellen für die Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln auf Organismen in Fließgewässern liegen. In ihrer Meta-Analyse berücksichtigten die Forscher ausschließlich Freiland-Studien, die Gewässer in landwirtschaftlich genutzten Gegenden untersuchten und in denen keine weitere Beeinträchtigung durch Industrie oder Abwasser vorkam. In dem Untersuchungszeitraum von 1998 bis 2010 kamen acht Studien aus sechs verschiedenen Ländern Europas, aus Sibirien und Australien in Betracht. Die Studien hatten Laufzeiten von 2,5 bis 36 Monaten und umfassten insgesamt 111 unterschiedliche Fließgewässer.

Aus den Ergebnissen der einzelnen Studien leiteten die Wissenschaftler eine Dosis-Wirkungs-Kurve ab, sprich einen Zusammenhang zwischen der Toxizität eines Pflanzenschutzmittels und der Menge an empfindlichen Organismen im Gewässer. Dies erlaubte einen Vergleich mit den Konzentrationen, die im Zulassungsprozess für Pflanzenschutzmittel als unbedenklich gelten. Das Ergebnis: Der bestehende Bewertungsprozess reicht nicht aus, um das Ökosystem Fluss nachhaltig vor den Auswirkungen von Pflanzenschutzmitteln zu schützen. Bei Konzentrationen, die laut Standardverfahren unbedenklich sind, wurde das Vorkommen empfindlicher Organismen noch um 27 bis 61 Prozent reduziert – je nachdem, ob es unbelastete Flussabschnitte oberhalb gab, die Effekte zum Teil puffern können. Besonders gravierend ist für die Forscher, dass diese Wirkungen auch zur Reduktion von Ökosystem-Funktionen führten. Dies kann letztendlich zentrale Ökosystemdienstleistungen für menschliche Gesellschaften wie das Fischvorkommen oder die Gewässerreinheit beeinträchtigen.

Standardzulassungsverfahren zu einseitig
Die Gründe für dieses Ergebnis liegen für die Forscher klar auf der Hand: „Substanzzulassungen betrachten immer nur ein einzelnes Pflanzenschutzmittel“, verdeutlicht Ralf B. Schäfer vom Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau. Allerdings kämen in der Natur die Stoffe nie isoliert vor, es wirkten immer mehrere Stoffe gemeinsam auf die Organismen ein und das durchaus wiederholt. „Die Standardtests für die Zulassung von Pflanzenschutzmitteln ignorieren weitestgehend, dass in der Natur die „Tiere vielfältigem Stress ausgesetzt sind“, weist Matthias Liess vom UFZ auf ein weiteres Manko im Zulassungsprozess hin. Denn Stress wie zum Beispiel durch Überschwemmungen führt dazu, dass sich die Verletzlichkeit von Arten gegenüber Pflanzenschutzmitteln stark erhöht wird. Die derzeitigen Standardverfahren zur Pflanzenschutzmittelzulassung seien deshalb zu überdenken.

Die aktuelle Studie widerspricht auch einigen früheren Arbeiten, bei der die Effektschwellen auf Basis von Studien in künstlichen Forschungsanlagen im Freiland, so genannten Mesokosmen, untersucht wurden. Die jetzt bestimmten Effektschwellen liegen einen Faktor 10 bis 100 tiefer als im Zulassungsprozess angenommen und als sich aus vielen Mesokosmenstudien ergeben haben. Die Wissenschaftler führen die Diskrepanz zu den bisherigen Studien darauf zurück, dass zum einen bei diesen nur einzelne Substanzen und Stressoren getestet wurden und zum anderen geeignete Methoden der Effekterfassung - wie am UFZ entwickelt – in der Risiko Bewertung nicht angewendet werden (Ecotoxicology DOI 10.1007/s10646-011-0689-y).

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie sind nach Aussagen der Wissenschaftler auch deshalb besorgniserregend, weil eine vorangegangene Studie der Universität Koblenz-Landau, des UFZ und der Technischen Universität Bergakademie Freiberg gezeigt hat, dass Pflanzenschutzmittel selbst in großen Gewässern keinesfalls verdünnt werden und zu den wichtigsten Schadstoffen gehören. Auch zeigte diese Studie, dass der durch die EU-weite Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) geforderte gute chemische und gute ökologische Zustand in großen deutschen und europäischen Gewässern bis 2015 wahrscheinlich nicht erreicht werden wird, da Schadstoffe wie Pflanzenschutzmitteln selbst die Sicherheitsfaktoren aus den Zulassungsverfahren überschreiten (Environmental Science and Technology, DOI: 10.1021/es2013006) und in vielen Gewässern die empfindlichen Gewässerorganismen durch Insektizide getötet werden (Ecological Applications doi: 10.1890/10-1993.1).

Handlungsempfehlungen für einen besseren Gewässerschutz
Da in der Landwirtschaft ein Verzicht auf Pflanzenschutzmittel auf absehbare Zeit nicht realisiert wird, haben die Wissenschaftler folgende Empfehlungen, um die Biodiversität in Flüssen besser zu schützen: Ausweitung der Randstreifen und Waldflächen in der Nähe von landwirtschaftlich beeinträchtigen Flüssen, Ausbau von Wasserrückhaltebecken, welche einige Pflanzenschutzmittel fast vollständig aus dem Wasser entfernen können, wie frühere Studien am Landauer Institut für Umweltwissenschaften ergeben haben. Und nicht zuletzt den verringerten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, um die 2009 vom Europäischen Parlament und vom EU-Rat verabschiedete Richtlinie für die nachhaltige Verwendung von Pflanzenschutzmitteln einhalten zu können.
Die Studie:
Ralf B. Schäfer, Peter Carsten von der Ohe, Jes Rasmussen, Ben J. Kefford, Mikhail A. Beketov, Ralfs Schulz and Matthias Liess: „Threshold for the Effects of Pesticides on Invertebrate Communities and Leaf Breakdown in Stream Ecosystems”.
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es2039882
Environmental Science & Technology, 46, (9) 5134–5142.
Beteiligte Einrichtungen:
Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau, Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung, Faculty of Science and Technology der University of Aarhus (Dänemark), Centre of Environmental Sustainability der University of Technology Sydney (Australien).
Kontakt:
Universität Koblenz-Landau, Campus Landau
Institut für Umweltwissenschaften
Jun.-Prof. Dr. Ralf B. Schäfer
Tel.: 06341 280-31536
E-Mail: schaefer-ralf@uni-landau.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Department System-Ökotoxikologie
PD Dr. Matthias Liess
Tel. 0341-235-1578
E-Mail: matthias.liess@ufz.de
http://www.ufz.de/index.php?de=3714

Bernd Hegen | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-landau.de
http://www.ufz.de/index.php?de=3714
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es2039882

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Vorwarnsystem per Handy-App: Extremwetterschäden in der Landwirtschaft vermeiden
02.07.2018 | Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.

nachricht Astronautennahrung für Kühe: Industriell gezüchtete Mikroben als umweltfreundliches Futter
21.06.2018 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Im Focus: Magnetic vortices: Two independent magnetic skyrmion phases discovered in a single material

For the first time a team of researchers have discovered two different phases of magnetic skyrmions in a single material. Physicists of the Technical Universities of Munich and Dresden and the University of Cologne can now better study and understand the properties of these magnetic structures, which are important for both basic research and applications.

Whirlpools are an everyday experience in a bath tub: When the water is drained a circular vortex is formed. Typically, such whirls are rather stable. Similar...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation

13.07.2018 | Informationstechnologie

Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung

13.07.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics