Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20111

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Wirkungen von Glyphosat und Co auf die Biodiversität Grenzen der Risikobewertung und agrarpolitische Folgerungen

Tagung „Roundup & Co – Gefahren für die Gesundheit, Umwelt und eine nachhaltige Nahrungsproduktion“

03.12.2014 Berlin

Dr. Gesine Schütte - Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt - FG Landwirtschaft

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20112 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Wirkungen von Glyphosat und Co auf die Biodiversität

Risikobewertung und agrarpolitische Folgerungen

1 Zur Neubewertung glyphosathaltiger Herbizide

2 Zur Bewertung glyphosathaltiger Herbizide und Co.

3 Grenzen der Risikobewertung und Bewertungsbefunde

4 Agrarpolitische Folgerungen 

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20113 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Neu-Bewertung bezüglich der Biodiversität (EFSA)

Indirekte bzw. trophische Effekte der hohen Beikrautbekämpfung sind berücksichtigt worden.

Kompensatorische Maßnahmen wurden als angemessen und als in Erwägung zu ziehen angeführt.

Schädliche Auswirkungen auf Randbereiche wurden nur bei Einhaltung von Pufferzonen und Nutzung driftreduzierender Düsen als akzeptabel angesehen.

Direkte toxische Effekte auf Organismen in der Agrarlandschaft wurden durchweg als akzeptabel angesehen. 

1 Zur Neubewertung glyphosathaltiger Herbizide

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20114 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Ein Erfolg? Ja, denn...

1) die Effektivität und Wirkungsbreite von Glyphosat im Vergleich zu üblichen Mitteln ist beispiellos hoch, wie u.a. folgende Ergebnisse im Freiland zeigen

- Rückgang Beikräuter in FSE Versuchen (3-jährig auf über 70 Feldern repräsentativ für GB): -17% bis -33% Dichte, Biomasse und Bodensamenvorrat Heard et al. 2003. Phil. Trans R. Soc. Lond. B, 358:1819-1846

- nach 3-jährigen Anbau in Kanada: Artenvielfalt der Beikräuter: -26%, Dichte -66% (vergl. zu üblichen Herbiziden auf Trockenheit und Glyphosat zurückgeführt) Harker et al. 2004. Lacombe Research Centre, Alberta, Canada

2) Untersuchungen im Feld- u. Anbaumaßstab zeigten indirekte/trophische Effekte der extremen Herbizidwirkung auf Arthropoden z.B.:

- FSE-Versuche (s.o.): verringerte Abundanzen nützlicher Arthropoden Hawes et al. 2003. Phil. Trans R. Soc. Lond. B, 358:1899-1913

- Untersuchungen im Anbaumaßstab ergaben kritisch verringerte Bestäubungs- leistungen und Bestäuberabundanzen in Raps (Morandin & Winston 2005)

Morandin &Winston 2005. Ecological Applications 15(3):871-881

1 Zur Neubewertung glyphosathaltiger Herbizide

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20115 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Ein Erfolg? Ja, auch, weil...

3) trophische Effekte der Herbizide auf die Vielfalt werden in der Wissenschaft seit 25 Jahren als besonders kritisch eingeschätzt. z.B. Körner 1990. Landwirtschaftliches Jahrbuch 67(4):375-496

4) „Gegenstudien“ unternommen wurden, z.B. in denen

- nur die häufigsten ca. 30% der Arten erhoben wurden, der Großteil der Arten demnach nicht berücksichtigt wurde

- Standorte auswählt wurden, auf denen dank extremer Vornutzungseffekte kaum noch Unkrautsamen keimten, also auch kaum Unterschiede sichtbar wurden (+ reduzierte Stichprobenzahl, Intervalle und Messgrößen)

- Die Begleitflora und Insektenfauna nur vor dem Einsatz von Glyphosat erhoben wurde (auch ohne die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Samen danach nicht mehr ausreifen - mit Folgen für das nächste Jahr –)

5) kompensatorische Maßnahmen, wie etwa das Belassen unbehandelter Randzonen der Felder von Wissenschaftlern im Zusammenhang mit Totalherbiziden empfohlen wurden Pidgeon et al. 2007. Proc. R Soc. B 274:1475-1479

1 Zur Neubewertung glyphosathaltiger Herbizide

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20116 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Ist das ein Gewinn für die biologische Vielfalt? 1. vielleicht, denn

1) Pufferzonen bzw. Abstandsregeln sind prinzipiell eine gute Option. Glyphosat verursachte in am Feld grenzenden Flächen eine um 34% verringerte Blütenzahl (-39% Samenreifung) im Vergleich zu üblichen Herbiziden. Untersuchungen zur Belastung von Stillgewässern zum Beispiel aus Brandenburg zeigen jedoch, dass bisherige Abstandsauflagen oder ihre Einhaltung nicht ausreichen.

Roy et al. 2003. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B, 358, 1879-1898, LELF, LBV und BV Uckermark (2012): Empfehlungen zur Vorbeugung von Pflanzenschutzmittel- und Nährstoffeinträgen in Oberflächengewässer. September 2012

2) Kraut- bzw. Blühstreifen als kompensatorische Maßnahmen: Eine positive Wirkung wäre schon optisch zu erkennen.

2 Zur Bewertung glyphosathaltiger Herbizide und Co.

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20117 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Ist das ein Gewinn für die biologische Vielfalt? 2. insgesamt kaum, denn u. Co:

3) der Rückgang der biologischen Vielfalt hat weitere Ursachen, ua.:

- synergistische Kombinationswirkungen toxischer und sublethaler Effekte Beispiel: 1% der akzeptierten EC-Konzentration für Wasserflöhe führte bei sensiblen Wirbellosen europäischer Fließgewässer zu 27-61% Mortalität (Schäfer et al. 2012 Environmen Sci Technol 46:5134-5142)

- die steigende Bereitschaft zur prophylaktischen Bekämpfung (typisch bei hohen Erzeugerpreisen im Verhältnis zum Preis für Pestizide)

- die steigende Verfügbarkeit von Mitteln mit extremen Wirkungsgraden (Totalherbizide, Hochdosis-Bt, RNA-interferenz Technik..) Es ist etwas ins Vergessen geraten, dass die Väter des Schadschwellenkonzeptes nicht nur kurzfristige ökonomische Ziele verfolgten, sondern dass sie Nützlingspopulationen erhalten wollten, indem sie Restbeutepopulationen verschonen

- die Vergütung für Mais bzw. Zunahme der Maisflächen, eine der Kulturarten, die am wenigsten als Lebensraum für die Flora und Fauna der Agrarlandschaft geeignet ist, - sowie die Grünlandintensivierung

2 Zur Bewertung glyphosathaltiger Herbizide und Co.

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20118 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Bewertungsgrenzen

Laborversuche und Abschätzungen additiver Mortalitäten sind wichtig. Mortalitätsraten einzelner Faktoren im Freiland genau abzuschätzen ist unrealistisch, denn schon die Bewertung der Wirkungen auf Beikräuter ist, wie anhand der Gegenstudien gezeigt, aufgrund der Komplexität außerhalb der Labore sehr aufwendig und teuer. Wendet man sich aber der Wirkung auf mobilere Arten zu, stößt man z.B. an folgende Grenzen:

Auswirkungen auf Insekten sind erst im Zentrum 200ha-großer Vergleichsflächen mit größerer Genauigkeit darstellbar, bei Arten/deren Stadien mit geringer Mobiltät geben 20ha ein gutes Bild.Van Emden 1990. in Critical issues in biological control. (eds. M. Mackauer, L. E. Ehler & J. Roland):63-80. Andower, Hants, U.K.; Basedow 1989 Univ. Gießen 29:151-168

So hat man jahrzehntelang auf kleineren Testflächen ein sogenanntes „Wiedereinpendeln“ des Insektenaufkommens beobachtet, im gleichen Zeitraum durch jährliches Monitoring aber eine Abnahme (oberirdischer Arthropoden) um 50% (in 20 Jahren) festgestellt. Eine Ausdünnung wird nur langfristig sichtbar (und nur wenn man sie erhebt). Aebischer 1991. Blackwell Sci. Publ., Oxford, UK: 305-331

3 Grenzen der Risikobewertung und Bewertungsbefunde

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.20119 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Beispiele für nachgewiesene Zusammenhänge und Kausalitäten

Erwiesen sind Zusammenhänge zwischen dem Insekten- sowie Nützlingsaufkommen und Beikräutern sowohl in Bezug auf Individuen- als auch Artenzahlen. Zugleich wurden Methoden, um Biodiversitäts-fördende aber wenig ertragswirksame Beikäuter zu erhalten, erfolgreich erprobt. Quellen Foile 4 + Storkey & Westbury 2007 Managing arable weeds for biodiversity. Pest . Manag. Sci. 63:517-523

Die Auswirkungen einzelner Insektizidmaßnahmen auf das Insektenaufkommen lassen sich ca. 3 Wochen lang messen, ehe sie verwischen. Fällt das in die Brutzeit, ist die Vogelbrut gefährdet.Hart et al. 2006. Journal of Applied Ecology 43:81-91

Positive wie negative Auswirkungen unterschiedlicher Anbausysteme oder Maßnahmen auf Insekten lassen sich bei üblichen Vergleichsflächen-Größen nur unscharf als Unterschiede messen. So haben u.a. Geiger et al. auf 2,5ha großen Vergleichsflächen in 9 europäischen Regionen (30 Betrieb/Region) konsistent negative Auswirkungen der Pflanzenschutzintensität auf Laufkäfer und die natürliche Blattlauskontrolle gefunden. Geiger et al. 2010 Basic and Applied Ecology 11:97-105

3 Grenzen der Risikobewertung und Bewertungsbefunde

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.201110 Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

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Weitere Befunde - Überleitung zu agrarpolitischen Überlegungen:

Viele Blattlausantagonisten sind vom Angebot an Pollen und Nektar abhängig, und freilebende Bestäuber leisten aufgrund höherer Bestäubungsraten und komplementärer Aktivitätsmuster zu denen der Honigbienen einen erheblichen Beitrag zur Befruchtung. Garibaldi et al. 2011 Ecol. Letters 14:1062-1072 und 2013 Science 339:1608-1611

Bestäuber und Blattlausantagonisten sind in unterschiedlichem Maße von kleinen Randflächen mit naturnaher Vegetation abhängig, wobei die Qualität der Flächen mehr Gewicht als die Größe hat, und die Distanz zu diesen Flächen bei den spezialisierten, hocheffektiven Parasitoiden und kleinen Bestäuberarten idealerweise unter 200m liegen sollte. Duelli & Obrist 2003. Basic Appl. Ecol. 4, 129-138, Tscharntke et al. 2002 Ecol. Appl. 12(2) 354-363,

Eingestreute Beikräuter im Feld als Trittsteine können Biotope verbinden und die die Prädatorenleistung erhöhen. Sunderland & Samu 2000 Entomologia Experimentalis et Applicata 95:1-13

Parasitoid/Prädator-Beute Raten, die sich zur Vorhersage der Entwicklung von des Blattlausbefall eignen (Zeitpunkt der Milchreife des Getreides), sind etabliert und einsetzbar. Thies et al. 2011 Ecol. Applic. 21(6):2187-2196

3 Grenzen der Risikobewertung und Bewertungsbefunde

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.201111

Welche Ansätze zur Förderung der Biodiversität ergeben sich aus diesem Bild?

Vorschläge:

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4 Agrarpolitische Folgerungen

phytosanitär angemesseneFruchtfolgen

Ausweich- + Über-winterungshabitate für Insekten

zielartenspezifische Maßnahmen (z.B. Feldsperling,-lerche)

Versicherung für Schadschwellen- u. HHP-orientierte Pflanzenschutz-beratung

Präsentation und Honorierung der Erfolge

Biodiversitäts-betriebe + Lohn-unternehmen: für Systemansätze + Einzelmaßnahmen

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.201112

Welche Ansätze zur Förderung der Biodiversität ergeben sich aus diesem Bild?

Vorschläge:

Forschungsschwerpunkt Biotechnik, Gesellschaft und Umwelt FG Landwirtschaft Gesine Schütte

Ich habe die aktuelle Formatvorlage der Uni Hamburg herangezogen.Je nachdem ob die Folien als Handouts genutzt oder auf der Homepagevon BIOGUM aufgeführt werden, können wir die Vorlage ändern.

  

  

4 Agrarpolitische Folgerungen

erweiterteFruchtfolge

Ausweich- + Über-winterungshabitate für Insekten

zielartenspezifische Maßnahmen (z.B. Feldsperling)

Versicherung f. Schadschwellen-+ HHP-orientierte Pflanzenschutz-beratung

Präsentation + Honorierung der Erfolge

Biodiversitäts-betriebe + Lohn-unternehmen für Systemansätze + Einzelmaßnahmen

Cross Compliance + Erhöhung der Kulturarten-vielfalt durch Stärkung der Regionalver-marktung

Naturschutz, Agrarumweltmaßnahmen

Pilotprojekt Ökobankenbranche? im 2ten Schritt Nutzenschwellen für Nützlinge (predator/pest rates)

Marken, Betriebe Handelsketten; Agrarumweltprogr.: 1. Schwerpunkt Nützlingsförderung (d.h. Bestäuber, Parasitoide, Prädatoren incl. , Vögel), Erfolge im Vergleich zu Demobetrieben zeigen

Optimierung Vorrangflächen (CC) + Kombination mit Biotopverbundsystemen (Naturschutzgesetz)

Name Herausforderungen einer nachhaltigen Landnutzung 17.10.201113

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Vielen Dank !