2022 wurde auf der 15. UN-Biodiversitätskonferenz (COP15) in Kanada beschlossen, dass bis 2030 die Risiken von Pestiziden um 50 Prozent reduziert werden. Jetzt wurde mit einem neuen Verfahren die Entwicklung der Giftigkeit von den in der Landwirtschaft angewendeten Pestiziden analysiert und nachgewiesen, dass dieses Ziel gefährdet ist. Nahezu alle Länder weltweit müssen umgehend starke Anstrengungen unternehmen.
Für die Studie haben die Wissenschaftler Daten über die weltweite Anwendung von Pestiziden ausgewertet und die eingesetzten Mengen jedes Wirkstoffs in Bezug zu dessen Giftigkeit gesetzt. Mit der Berechnung dieser so genannten ausgebrachten Toxizität, welche die Giftigkeit der in der Landwirtschaft eines Landes pro Jahr angewendeten Pestizide umfasst, hat eine Forschungsgruppe um die Umweltwissenschaftler Ralf Schulz und Jakob Wolfram an der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau ein Verfahren entwickelt, mit dem jetzt die möglichen globalen Folgen abgeschätzt werden können, die landwirtschaftliche Pestizide auf die Biodiversität haben. «Dadurch erhalten wir einen ganz neuen Blick auf die möglichen Risiken für Umwelt und Biodiversität, die von der Ausbringung von Pestiziden ausgehen», unterstreicht Ralf Schulz.
Weltweit vergleichbare Daten
Herausfordernd für die weltweite Analyse ist die einheitliche Qualität der Daten. Um die Risiken auf globaler Ebene abschätzen und miteinander vergleichen zu können, werden Daten benötigt, die möglichst in allen Ländern vorhanden sind. Für die Studie wurden kommerzielle Anwendungsdaten verwendet, die diese Anforderungen erfüllten. Verfügbar waren sie für die Jahre 2013 bis 2019, was genau im Referenzzeitraum (2010 bis 2020) liegt, auf dem der UN-Beschluss basiert. «Für eine fortlaufende und lückenlose Betrachtung wäre es wichtig, dass alle Länder jährlich aktualisiert die Anwendungsdaten von Pestiziden pro Wirkstoff bereitstellen. Denn so liesse sich unmittelbar berechnen, ob sich die Länder auf dem Weg zur Zielerreichung gemäß UN-Biodiversitätskonferenz befinden», so Jakob Wolfram.
Schweiz erhebt zu wenig Daten
Das Bundesamt für Statistik das Bundesamt für Landwirtschaft veröffentlichen jährlich Daten zu den verkauften Mengen von Pestiziden nach Produktgruppen, jedoch nicht detailliert pro Wirkstoff. Die verfügbaren Statistiken umfassen die Gesamtmengen zum Beispiel der verkauften Fungizide, Herbizide und Insektizide in Tonnen.
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Ausgebrachte Toxizität von Pestiziden stark zugenommen
Für die Berechnung der weltweit ausgebrachten Toxizität hat die Studie jetzt erstmals einen 625 Pestizide umfassenden Datensatz vorgelegt, für den Daten aus 7 verschiedenen regulatorischen Systemen verrechnet wurden und der die Giftigkeit für 8 in der Zulassung von Pestiziden verwendeten Organismengruppen umfasst. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die ausgebrachte Toxizität über den betrachteten Zeitraum stark erhöht hat. «Das liegt teilweise an einer erhöhten Menge ausgebrachter Pestizide, da einerseits die Fläche an Ackerland zunimmt oder vorhandene Flächen intensiver bewirtschaftet werden, aber auch an einer steigenden Toxizität der ausgebrachten Mittel, insbesondere bei den Insektiziden», so Ralf Schulz.
Besonders stark waren die Anstiege für Landinsekten, Bodenorganismen und Fische. Aber auch für wirbellose Gewässerorganismen, bestäubende Insektenund Landpflanzen zeigten sich Erhöhungen. Nur bei Gewässerpflanzen und Landwirbeltieren wurden Abnahmen beobachtet. Alle Gruppen von Pestiziden (Herbizide, Insektizide und Fungizide) trugen zur steigenden Toxizität bei, wobei für die unterschiedlichen Tier-und Pflanzengruppen jeweils etwa 20 Pestizidwirkstoffe von entscheidender Bedeutung waren. Diese sehr giftigen Wirkstoffe sollten als eine Massnahme zum besseren Biodiversitätsschutz durch weniger giftige Wirkstoffe ersetzt werden, auch wenn dies im Einzelfall nicht immer einfach möglich sein wird, so die Forschungsgruppe.
Pestizide beeinträchtigen Bodenleben erheblich
70 Prozent der Böden in Europa sind mit Pestiziden belastet. Die schädlichen Auswirkungen auf Vögel, Bienen und andere Insekten ist bekannt, nicht aber auf Bodenorganismen, wie eine in Nature publizierte Studie der Universität Zürich zeigt. Die Forschenden untersuchten die Auswirkungen von 63 gängigen Pestiziden und entnahmen dabei 373 Bodenproben aus Feldern, Wäldern und Wiesen in 26 europäischen Ländern. Die stellten fest, dass Pflanzenschutzmittel sowohl Bakterien, Pilze als auch Fadenwürmer stark verändern. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Einsatz von Pestiziden die natürliche Nährstoffversorgungs-Funktion des Bodens beeinträchtigt und zusätzliche Düngung erforderlich ist, um die Erträge aufrechtzuerhalten. Da einige Wirkstoffe nur schwer abbaubar sind, verbleiben sie jahrelang im Boden und haben langfristig grosse Auswirkungen auf das Bodenökosystem. Um die Biodiversität der Böden zu schützen, sollten diese Erkenntnisse unbedingt in den aktuellen Pflanzenschutzmittelvorschriften berücksichtigt werden.
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Im globalen Vergleich trugen im Analysezeitraum die Länder Brasilien, China, USA und Indien am meisten zur insgesamt ausgebrachten Toxizität von Pestiziden bei. In Nigeria erwies sich die ausgebrachte Toxizität als vergleichsweise gering. Diese könnte sich allerdings im Zuge der Intensivierung der Landwirtschaft, die häufig mit dem Einsatz von Wirkstoffen mit höherer Toxizität einhergeht, weiter erhöhen – und das in ganz Afrika, so die Forschenden.
Obst und Gemüse, Mais, Sojabohnen, Getreide und Reis trugen zu rund 80 Prozent der weltweit ausgebrachten Pestizidtoxizität bei. «Das Zusammenspiel von Anbauflächen und darauf befindlichen Kulturen ist entscheidend für die ausgebrachte Toxizität und damit eine weitere Stellschraube für die landwirtschaftliche Planung zur Erreichung des Biodiversitätsschutzziels», unterstreicht Ökotoxikologe Wolfram. Der auf Basis des umfassenden Datensatzes errechnete Trend einer zunehmenden toxischen Belastung ist laut der Forschungsgruppe vermutlich weitergegangen, da beispielsweise die Pestizidanwendungsdaten der Welternährungsorganisation FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) auch nach 2019 global einen weiteren Anstieg zeigen.
Umfassendes Umdenken erforderlich
Ohne umgehende Massnahmen wird voraussichtlich nur Chile das von der UN gesteckte Ziel für 2030 erreichen. China, Japan und Venezuela wiesen im Beobachtungszeitraum einen abnehmenden Trend ausgebrachter Toxizität auf. Andere Länder, darunter auch Deutschland, müssen eine Trendumkehr erreichen und hinsichtlich der ausgebrachten Pestizidtoxizität auf ein Niveau von vor über 15 Jahren zurückkehren, um das UN-Ziel zu erreichen. Jakob Wolfram betont: «Dies kann vermutlich nur erreicht werden, wenn neben dem Umstieg auf weniger giftige Wirkstoffe auch deutlich mehr Fläche von konventioneller in ökologische Landwirtschaft umgewandelt wird, was zudem weitere positive Effekte für die Sicherstellung der globalen Biodiversität hätte.» Die Studie ist im Fachmagazin Science erschienen.
