Globale Risikokarte für Gewässer erstellt

Forscher zeigen, wo Insektizide eine Gefahr darstellen können

19.03.2015 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Einsatz von Insektiziden im Westjordanland. Die Untersuchung zeigte, dass mit höheren Durchschnittstemperaturen auch mehr Insektizide eingesetzt werden. (Bildquelle: © André Künzelmann/ UFZ)
Einsatz von Insektiziden im Westjordanland. Die Untersuchung zeigte, dass mit höheren Durchschnittstemperaturen auch mehr Insektizide eingesetzt werden. (Bildquelle: © André Künzelmann/ UFZ)

Wissenschaftler haben eine Weltkarte vorgelegt, auf der erkennbar ist, wo Insektizide ein Risiko für die Artenvielfalt in Gewässern darstellen können. Der Karte nach sind weltweit etwa 40 Prozent der Fließgewässer gefährdet. Es ist der erste Versuch, die Insektizidbelastung der Gewässer auf globaler Ebene abzuschätzen. Besonders hoch ist das Risiko in den fließenden Gewässern in warmen Gegenden der Erde, wie dem Mittelmeerraum oder Südostasien.

Schätzungen gehen davon aus, dass weltweit etwa 4 Mio. Tonnen Pflanzenschutzmittel jährlich in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Rechnet man dies um, entspricht dies durchschnittlich 270 Gramm pro Hektar der Landfläche unserer Erde. Diese Mittel sollen gezielt Schädlinge von unseren Nutzpflanzen fernhalten. Je nachdem welchen „Feind“ man bekämpfen möchte, nutzt man andere chemische oder biologische Wirkstoffe, wie z. B. Insektizide gegen schädliche Insekten, Herbizide gegen ungewünschte Beikräuter oder Fungizide gegen Pilze. Sie alle zählen zu den Pflanzenschutzmitteln.

Insektenvernichtungsmittel: Einsatz nicht ohne Risiko

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Globale Risikokarte: Sie zeigt die mögliche Gewässerbelastung durch Insektizide weltweit auf.

Quelle: © Environmental Pollution/ Elsevier

Insektizide, die in der Landwirtschaft genutzt werden, sollen schädliche Insekten vernichten - nützliche Insekten sollen dabei aber nicht zu Schaden kommen. Nicht immer geht der Einsatz jedoch ohne Risiko einher. Beispielsweise wenn die Wirkstoffe durch den Regen in Oberflächengewässer ausgespült werden. Dies kann negative Folgen für die Biodiversität in diesen Ökosystemen nach sich ziehen: Einer Studie zufolge, kann die Artenvielfalt an wirbellosen Tieren in stark belasteten Bereichen um bis zu 42 Prozent abnehmen (wir berichteten). Daher hat ein internationales Forscherteam – darunter auch Deutsche Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Koblenz-Landau – nun ein Modell entwickelt, das die mögliche Gewässerbelastung durch Insektizide weltweit aufzeigt.

Erste Weltkarte möglicher Insektizidbelastung veröffentlicht

Die globale Risikokarte zeigt, dass die Fließgewässer auf rund 40 Prozent der Erdoberfläche gefährdet sind. Auch werden Regionen der Erde deutlich, die ein höheres Risiko haben: „Unsere Analyse hat Hotspot-Regionen ermittelt, in denen Insektizide ein großes Risiko für die Artenvielfalt in den Gewässern darstellen. Unseres Wissens ist dies der erste Versuch, die Insektizidbelastung der Gewässer auf globaler Skala abzuschätzen“, fasst Prof. Dr. Matthias Liess, Beteiligter Wissenschaftler vom UFZ zusammen.

Dafür betrachteten Sie Daten zum landwirtschaftlichen Einsatz von Insektiziden – von der Welternährungsorganisation, FAO –, zur Landnutzung  – von der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde, NASA – sowie Daten zu natürlichen Gegebenheiten, wie der Jahresdurchschnittstemperatur und des monatlichen Niederschlags. Denn vor allem starker Regen spült Insektizide aus den Feldern in Gewässer und ist daher einer der wichtigsten Faktoren für ihre Untersuchung.

Die Wissenschaftler schätzten anhand des Modells das Risiko der Fließgewässer weltweit und überprüften die komplizierten Schätzungen anhand von Kontrollmessungen. Dafür nahem sie Proben in Gewässern von vier verschiedenen Regionen (darunter Deutschland, Frankreich und Australien) und maßen die Insektizidbelastung. Das Modell hatte die gemessenen Werte recht gut vorausgesagt, bestätigten die Forscher.

Höhere Gefahr im Süden

Besonders gefährdet sind nach diesem Modell wärmere Regionen wie der Mittelmeerraum, Teile der USA, Mittelamerika und Südostasien, z. B. die Philippinen oder Vietnam. Die Wissenschaftler sahen, dass das Risiko des Eintrags von Insektiziden in Gewässer nach Süden hin deutlich zunimmt. Wo es wärmer ist, werden auch mehr Insektizide eingesetzt, erklären die Forscher. Durch veränderte landwirtschaftliche Praktiken (Intensivierung der Landwirtschaft) und den Klimawandel könnte die Insektizidbelastung noch zunehmen, prognostizieren sie.

Die Karte soll für das Problem der Gewässergefährdung durch Insektizide aus der Landwirtschaft sensibilisieren und darüber hinaus regionale Untersuchungen zum Thema anregen, schreiben die Forscher.

Es bedarf eines Umdenkens!

Neben der Risikokarte haben Wissenschaftler vom UFZ auch anhand eines Fallbeispiels aufgezeigt, wie wichtig es ist, den Gebrauch von Insektiziden und die zugrundeliegende Logik zu überdenken. Man solle nicht nur den kurzfristigen Nutzen vor Augen haben, sondern langfristig denken und sozial verträgliche Maßnahmen ergreifen, um mit Schädlingen umzugehen. 

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Eine andere Studie zeigt, wie wichtig ein Umdenken beim Gebrauch von Insektiziden ist.

Eine andere Studie zeigt, wie wichtig ein Umdenken beim Gebrauch von Insektiziden ist.

Quelle: © André Künzelmann/ UFZ

Als Fallbeispiel diente der Insektizidgebrauch bei Reis: Reis wird in Südostasien oft von Spitzkopfzikaden befallen. Ganze Ernten können dabei vernichtet werden. Bei einem Schädlingsbefall ist die erste Reaktion, Insektenvernichtungsmittel zu sprühen. Das Problem wird so aktiv und zeitnah im wahrsten Sinne des Wortes „bekämpft“. Allerdings wirkt die Strategie nicht bei akutem Befall und auch nicht als vorbeugende Maßnahme, denn die Spitzkopfzikaden vermehren sich sehr schnell. Vor allem aber werden bei der Bekämpfung mit Hilfe von Insektiziden sehr oft auch die natürlichen Feinde der Plagegeister mit vernichtet. Bei einer zweiten „Angriffswelle“, die in der Regel in der gleichen Vegetationsperiode anrollt, ist das Ökosystem schutzloser und den Spitzkopfzikaden ausgeliefert. Die Folgen des Befalls sind noch verheerender. Ein mehr an Insektenvernichtungsmitteln ist eine mögliche Folge. Doch dies bedroht nicht nur die Biodiversität auf dem Feld, sondern gefährdet wie zuvor gesehen auch die angrenzenden Fließgewässer und damit auch ihre Artenvielfalt.   

Doch muss es wirklich immer gleich die chemische Keule sein oder gibt es wirksame Alternativen? Die Forscher zeigen, dass der Insektizidgebrauch einem etablierten Denkmuster folgt. Es ist eine Gewohnheit, die man sich angeeignet hat, da sie kurzfristig Erfolge zeigt. Langfristig wären jedoch ökologische Maßnahmen zielführender, wie die Anpflanzung von Pflanzenarten, die helfen, Nützlinge – wie z. B. natürliche Feinde von Spitzkopfzikaden – anzusiedeln. Warum aber werden ökologische Maßnahmen nicht eingesetzt? Ein Aspekt wurde mit den nachvollziehbaren Denkmustern schon genannt. Wichtig scheint aber auch, dass solche ganzheitlichen Ansätze nur großflächig wirken. Das heißt, Bauern und Behörden in einem großen Gebiet müssen zusammenarbeiten und sich austauschen. Man muss systemisch denken und nicht nur einen Ausschnitt, wie beispielsweise ein Feld, betrachten. Denn Ökosysteme und das Zusammenspiel aller Faktoren, inklusive dem menschlichen Einfluss, sind komplex und Veränderungen können zum Teil langfristige Folgen haben.

Auch zukünftig wird die Weltbevölkerung wachsen und es muss mehr Nahrung produziert werden. Ein mehr an Ertrag durch mehr an Insektiziden kann langfristig nicht der alleinige Weg sein – letztlich sollten Pflanzenschutzmittel im Allgemeinen verringert werden ohne das es zu Ertragseinbußen kommt. Dies muss auch in politischen Entscheidungen bedacht werden, so die Forscher. Sie appellieren an Entscheidungsträger, ihre Strategien, um Probleme zu lösen, ganzheitlicher zu denken und den Einfluss des Menschen auf die Umwelt stärker mit einzubeziehen.  

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