Pestizide reduzieren die Artenvielfalt in Gewässern deutlich

Mikhail A. Beketov und Matthias Liess vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig analysierten gemeinsam mit Ben Kefford von der Technischen Universität Sydney und Ralf B. Schäfer vom Institut für Umweltwissenschaften Landau die Auswirkungen von Pestiziden wie Insektiziden und Fungiziden auf den regionalen Artenreichtum von Wirbellosen in Fließgewässern und verwendeten dafür Daten aus Deutschland, Frankreich und Victoria in Australien.

Die jetzt veröffentlichte Studie ist eigenen Angaben zufolge die erste Studie überhaupt, die die Auswirkungen von Schadstoffen auf die regionale Biodiversität im Zusammenhang mit den Konzentrationen von Pestiziden und den jeweiligen Artenverlusten untersucht hat.

Pestizide, beispielsweise aus der Landwirtschaft, gehören zwar zu den am besten ökotoxikologisch untersuchten und regulierten Gruppen von Schadstoffen – bisher war aber unbekannt, ob und in welchem Umfang und bei welchen Konzentrationen ihr Einsatz Artenverluste in Gewässern verursacht. Dieser Frage gingen die Forscher nach und verglichen den Artenreichtum an mehreren Standorten – unter anderem in der Hildesheimer Börde bei Braunschweig, in Süd-Victoria in Australien und in der Bretagne in Frankreich. Dabei untersuchten sie drei verschiedene Ebenen der Pestizidbelastung: unberührt, leicht verunreinigt oder stark verschmutzt. In Europa fanden sie signifikante Unterschiede beim Artenreichtum von Wirbellosen zwischen den Verschmutzungs-Kategorien. Für Australien konnten die Forscher bei verschiedenen Insektengruppen einen Unterschied feststellen, und zwar zwischen den hoch belasteten Standorten einerseits und den unberührten und leicht verunreinigten andererseits. Nachweislich rangiert der Verlust der Artenvielfalt zwischen den unberührten und stark kontaminierten europäischen Standorten damit auf einem Niveau von 42 Prozent, bei Insektengruppen in Australien ist ein Rückgang von 27 Prozent zu verzeichnen. Wie die Forscher weiter herausfanden, werden die Gesamtverluste in der Biodiversität in erster Linie durch das Verschwinden mehrerer Gruppen von Lebewesen bestimmt, welche speziell anfällig für Pestizide sind. Dazu gehören vor allem Vertreter der Steinfliegen, Eintagsfliegen, Köcherfliegen und Libellen. Diese Organismen zählen zu den arten- und individuenreichsten Besiedlern der europäischen Flüsse, Bäche und Ströme und sind wichtige Mitglieder der Nahrungskette, bis hin zu Fischen und Vögeln. Sie ermöglichen die biologische Vielfalt der Gewässerlebensräume erst, indem sie als Anzeiger der Wasserqualität für einen regelmäßigen Austausch zwischen Oberflächen- und Grundwasser sorgen.

Schutzkonzepte greifen zu kurz
Ein besorgniserregendes Ergebnis der Studie ist, dass die verheerenden Auswirkungen der Pestizidbelastung auf diese Kleinstlebewesen bereits bei Konzentrationen festgestellt wurden, die nach den aktuellen europäischen Vorschriften als unbedenklich gelten. Die Autoren weisen darauf hin, dass die Verwendung von Pestiziden ein wichtiger Treiber des Verlustes an biologischer Vielfalt ist, und dass die gesetzlich vorgeschriebenen Höchstmengen die Artenvielfalt der wirbellosen Tiere in Fließgewässern nicht ausreichend schützen. Neue Ansätze, die Ökologie und Ökotoxikologie verbinden, werden daher dringend benötigt. “Die gegenwärtige Praxis der Risikobewertung gleicht leider einer Autobahnfahrt mit verbundenen Augen“, gibt der Ökotoxikologe Matthias Liess zu bedenken. Denn bisher beruhe die Zulassung von Pestiziden nur auf experimentellen Arbeiten im Labor und in künstlichen Ökosystemausschnitten. Für eine fundierte Bewertung der ökologischen Wirkung dieser chemischen Substanzen müssten die bestehenden Konzepte aber dringend mit der Realität im Freiland abgeglichen werden. „Die neuen Ergebnisse zeigen, dass das Ziel der UN-Konvention zur biologischen Vielfalt, den Artenschwund bis 2020 zu bremsen, gefährdet ist. Pestizide werden immer Wirkungen haben auf Ökosysteme, ganz gleich wie rigide die Schutzkonzepte sind. Aber nur wenn validierte Bewertungskonzepte verwendet werden, kann eine realistische Abwägung erfolgen, welche Ökosysteme auf welchem Niveau geschützt werden müssen.“ Die Bedrohung der Artenvielfalt durch Pestizide wurde bisher offenbar unterschätzt.
Bettina Hennebach

Publikation
M.A. Beketov, B.J. Kefford, R.B. Schäfer, and M. Liess (2013): “Pesticides reduce regional biodiversity of stream invertebrates”. PNAS, Early Edition. 17 June 2013, DOI: 10.1073/pnas.1305618110
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1305618110
http://www.pnas.org/content/early/recent
Die Studie wurde von der Helmholtz-Gemeinschaft im Rahmen des Forschungsprojektes ECOLINK gefördert.

Beteiligte Einrichtungen
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig
Institut für Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau
Centre of Environmental Sustainability der University of Technology Sydney (Australien)

Weitere Informationen
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Dr. Mikhail Beketov
Tel. 0341-235-1495
http://www.ufz.de/index.php?en=3718
und
PD Dr. Matthias Liess
Tel. 0341-235-1578
http://www.ufz.de/index.php?en=3714
oder via
Tilo Arnhold (UFZ-Pressestelle)
Tel.: +49-341-235-1635
http://www.ufz.de/index.php?de=640

Institut für Umweltwissenschaften
Universität Koblenz-Landau
Jun.-Prof. Dr. Ralf B. Schäfer
Tel.: 06341 280-31536
schaefer-ralf@uni-landau.de

Centre for Environmental Sustainability, School of the Environment, University of Technology, Sydney (UTS), Sydney, Australia
Dr. Ben Kefford
Tel.: 61 2 9514 4087
ben.kefford@uts.edu.au

Links
Mehr Pestizide trotz Gentechnik? http://www.helmholtz.de/hermann/archiv/2013/februar_2013/artikel/19/mehr_pestizide_trotz_gentechnik/
„Von beiden Seiten Graben“ (Risikobewertung von Pestiziden) in: „Chemikalien in der Umwelt“ (S.6.)

http://www.ufz.de/export/data/global/44068_ufzspezial_okt_2012.pdf

Studie: Biodiversität in Fließgewässern durch Zulassungsverfahren für Pflanzenschutzmittel nicht ausreichend geschützt (Pressemitteilung vom 31. Mai 2012):

http://www.ufz.de/index.php?de=30499

Pestizide belasten Gewässer stärker als gedacht (Pressemitteilung vom 13. Oktober 2011):

http://www.ufz.de/index.php?de=22196

ECOLINK-Projekt:
http://www.ufz.de/ecolink/index.php?en=17206

Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg 1.100 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.
http://www.ufz.de/

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit fast 34.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,8 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894). http://www.helmholtz.de/

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Weitere Informationen:

http://www.ufz.de/index.php?de=31771