Umsetzung und Anwendungen
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Projekt: Entwicklung terrestrischer Risiko-Indikatoren für Pflanzenschutzmittel in Zusammenarbeit mit der OECD: Abschlussbericht
Autoren: Andreas Fliessbach, Gabriela Wyss; Forschungsinstitut für Biologischen Landbau, Frick
Beteiligte Länder: Belgien, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, Niederlande, Norwegen, Schweiz, USA, Grossbritannien.
Mit einer jährlichen Absatzmenge von ca. 1500 t Wirkstoff (Quelle: SGCI) werden mit Pflanzenschutzmitteln grosse Mengen an biologisch hochwirksamen und potentiell gefährlichen Stoffen in die Umwelt gebracht. Die jährlichen Frachten pro Hektar landwirtschaftliche Nutzfläche bewegen sich - je nach Agrarsystem, Kultur und Standort - zwischen 1 kg und 20 kg Wirkstoff. Massnahmen der Politik zielen darauf ab, das durch Pflanzenschutzmittel bedingte Risiko in den verschiedenen Kompartimenten der Umwelt zu verringern. Absatz- oder Verkaufszahlen allein sind zur Bewertung des Risikos nicht ausreichend, da die Wirkstoffe unterschiedlich toxisch sind, mehrere Wirkstoffe pro Fläche ausgebracht werden können und sich auch in der Umwelt aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften und ihrer Abbaubarkeit unterschiedlich verhalten. Zudem ist es der chemischen Industrie gelungen Wirkstoffe zu entwickeln, deren Aufwandmenge erheblich geringer ist als die früherer Substanzen. Eine Verringerung der Pflanzenschutzmittel-Aufwandmengen bedeutet also nicht zwingend eine Reduktion des Umweltrisikos.
Zur Abschätzung des Risikos von Pflanzenschutzmittelanwendungen werden daher Indikatoren verwendet, die sowohl die Menge als auch die Toxizität eines Wirkstoffes berücksichtigen. Je nach Indikator wird dabei die Toxizität gegenüber Regenwürmern, Vögeln und/oder Bienen in die Berechnung des Indikators miteinbezogen. Beim ersten Treffen des OECD TERI Projekts in Frick 2001 wurde eine Liste von Kriterien zur Auswahl von bestehenden Risikoindikatoren ausgearbeitet, welche folgende Kriterien enthielt: (1) Machbarkeit, (2) Berücksichtigung der Toxizität, Exponierung und behandelte Fläche, (3) sinnvolle Informationen, (4) Kohärenz zur Pestizidzulassung, (5) Aggregation, (6) Aufzeigen zeitlicher Trends, (7) Kommunizierbarkeit, (8) ökologische Relevanz, (9) Eignung als politisches Instrument, (10) derzeitige Anwendung. Basierend auf dieser Kriterienliste wurden folgende Indikatoren zur weiteren Evaluation ausgewählt: die Dänischen Indikatoren "Index of Load" (LI) und "Frequency of Application" (FA), der Norwegische Indikator (NI) und der Niederländische Indikator (DI). Die Indikatoren sind zur Verwendung mit nationalen Verkaufszahlen entwickelt worden und sind mit diesen häufig eng korreliert.
Zur Berechnung der Pestizidrisikoindikatoren wurden im Schweizer Teilprojekt die Anwenderdaten der drei Seenregionen Baldeggersee, Greifensee und Murtensee herangezogen. Diese Daten wurden durch LBL und SRVA in den drei Regionen von 1997 - 2001 im Rahmen einer Befragung der Landwirte erhoben. Die Stichprobe umfasste 3 - 5% der jeweiligen landwirtschaftlichen Nutzfläche.
Die Pestizid-Anwenderdaten der drei Seengebiete waren im Hinblick auf die flächenbezogene Auflösung sehr unterschiedlich. Baldeggersee und Greifensee hatten in erster Linie eine gemischte Ackerbau- und Viehwirtschaft. Aus diesem Grunde war hier ein grosser Grünlandanteil zu finden. Im Murtenseegebiet war dieser Anteil viel kleiner, was auf eine intensivere Ackerbau- wie auch Gemüsebaunutzung der Flächen hinweist, zudem ist die Fläche des Gebietes deutlich grösser als die der anderen. Die geringere zeitliche Streuung aller Indikatoren für dieses Gebiet liegt möglicherweise an einer höheren Datendichte und Datenqualität. Diese Ergebnisse legen daher eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung bei der Erhebung von Pestizidanwenderdaten nahe.
Jeder Indikator stellt eine Beziehung zwischen Exposition und Toxizität her. Der DI teilt diesen Quotienten noch durch die gesamte mit Pestiziden behandelte Fläche und repräsentiert daher eher ein mittleres Toxizitätsmass. Der NI bedient sich eines Stufensystems (score).
Der DI zeigte, weder mit Toxizitätswerten für Regenwürmer noch mit solchen für Vögel berechnet, einen stetigen Verlauf wie durch die mittlere Wirkstoffmenge vorgegeben. Lediglich der LI für Regenwürmer wies für zwei Regionen eine relativ enge Beziehung (Bestimmtheitsmass r2=0.48 für Baldeggersee und 0.45 für Murtensee) zur Pestizidmenge auf. Der DI war aber relativ eng mit Wirkstoffen wie Ioxynil korreliert, die eine relativ hohe Toxizität aufweisen. Der NI streute stark für das Gebiet des Greifensees, war aber im Gebiet des Baldeggersees mit einem r2 von 0.45 und im Murtenseegebiet mit einem r2 von 0.32 mit der Wirkstoffmenge korreliert.
Die Hypothese, dass eine Reduktion der Pestizidanwendung eine Risikoverringerung bedeutet, unterstützt über alle Seengebiete lediglich der Dänische LI basierend auf Regenwurmtoxizität, während der LI für Vögel eine Zunahme des Risikos mit abnehmender Wirkstoffmenge anzeigt. Dies traf auch für den NI im Greifenseegebiet zu. Falls der Trend einer Risikozunahme mit abnehmender Wirkstoffmenge sich bestätigen sollte, würde dies bedeuten, dass vermehrt Pestizide mit höherer Toxizität eingesetzt wurden.
Die Resultate sind als vorläufig zu bewerten, da nicht schlüssig herauszufinden war, ob die gefundene Variabilität tatsächlich Unterschiede in der Pestizidanwendung widerspiegelt, oder nur bedingt ist durch Unterschiede in der Befragungsintensität. Repräsentative und vertrauenswürdige Pestizid-Anwenderdaten sind notwendig, um den Effekt umwelt- und agrarpolitischer Massnahmen bewerten zu können.
Ein Vergleich der Indikatoren mit tatsächlich gemessenen Effekten steht noch aus, um die Richtigkeit und Plausibilität der Risikoindikatoren bewerten zu können. Hier besteht Forschungsbedarf. Ein von der Europäischen Gemeinschaft mit Beteiligung der Schweiz gefördertes Projekt (EU Forschungsprogramm: Wider Fields; EU Nr. 2002-501997-SSP-1) widmet sich der Harmonisierung der Pestizid-Umweltindikatoren, zielt auch auf chronische Effekte ab, bezieht das Risiko für den Mensch mit ein und strebt auch eine Verifizierung dieser Indikatoren an.
Literatur
Wyss, G.S. (2002) Report of the discussion group on terrestrial risk indicators of the working group on pesticides. 47 Seiten, FiBL Frick, Switzerland
Wyss, G.S. (2002) Risikoindikatoren für den Einfluss von Pflanzenschutzmitteln auf terrestrische Systeme. VBB Bulletin 6, 11-13.
Fliessbach, A. (2004) Terrestrische Risikoindikatoren für die Seenregionen Baldeggersee, Greifensee und Murtensee. VBB Bulletin 8, 6-7.
OECD Working Group on Pesticides: SUMMARY REPORT OF THE OECD PROJECT ON PESTICIDE TERRESTRIAL RISK INDICATORS (TERI), in Vorbereitung
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