Pestizide beeinträchtigen nicht nur Organismen auf den Feldern, sondern gelangen auch in umliegende aquatische Ökosysteme. Eine Studie enthüllt nun, dass Kleingewässer in deutschen Agrarlandschaften weit stärker durch Pestizide belastet sind als bislang gedacht. Zudem wirken sich auch vermeintlich noch tolerierbare Werte deutlich auf die Artenvielfalt der Wasserbewohner aus.
Die in der konventionellen Landwirtschaft eingesetzten Pestizide sichern zwar die Ernteerträge, indem sie schädliche Insekten, Pilze und Unkräuter bekämpfen. Sie sind aber trotzdem seit Langem umstritten: Manche gelten als potenziell krebserregend und stehen im Verdacht, den Rückgang von Insekten zu verursachen und Vögel zu vergiften. Zudem gelangen die Pestizide auch in umliegende Gewässer und schädigen die aquatischen Ökosysteme, die Teil des Nahrungsnetzes sind und die Selbstreinigung des Wassers unterstützen sowie eine Rolle für den Erhalt der Artenvielfalt spielen.
Pestizidwerte über dem Limit
Aber wie stark sind Kleingewässer in deutschen Agrarlandschaften bereits von Pestiziden kontaminiert? Dem ist ein Forscherteam um Matthias Liess vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in einem bundesweiten Monitoring nachgegangen. Die Wissenschaftler prüften dazu zwei Jahre lang die Pestizidbelastung an mehr als 100 Messstellen an Bächen, die durch überwiegend landwirtschaftlich genutzte Tieflandregionen in zwölf Bundesländern fließen. Dabei wollten Liess und seine Kollegen auch herausfinden, wie stark die aquatische Artenvielfalt durch solche Einträge beeinträchtigt wird.
Das Ergebnis: „Wir haben bundesweit eine deutlich höhere Pestizidbelastung in den Kleingewässern nachgewiesen, als wir das ursprünglich erwartet haben“, so Liess. Die Belastungen waren dabei in über 80 Prozent der Gewässer so hoch, dass sie die sogenannten RAK-Werte überschritten. Diese Werte bezeichnen die im behördlichen Zulassungsverfahren eines Pflanzenschutzmittels festgelegte Konzentration eines Wirkstoffs, die im Gewässer nicht überschritten werden darf, um negative Auswirkungen auf Gewässerorganismen zu verhindern. In 18 Prozent der Bäche wurden sogar für mehr als zehn Pestizide derartige Überschreitungen nachgewiesen. Zum Beispiel übertraf Thiacloprid, ein Insektizid aus der Klasse der hochwirksamen Neonicotinoide, den RAK-Wert in drei Gewässern um mehr als das 100-fache. Andere Insektizide wie Clothianidin, Methiocarb und Fipronil, aber auch Herbizide wie Terbuthylazin, Nicosulfuron und Lenacil überschritten den RAK-Wert in über 25 Gewässern um den Faktor zehn bis 100.
Aktuelle Grenzwerte zu hoch angesetzt
Anhand ihrer Daten konnten Liess und sein Team zudem nachweisen, dass die aktuellen RAK-Werte deutlich zu hoch angesetzt sind, um die Ökosysteme und ihre Artenvielfalt zu schützen. Denn die Pestizide wirken ihren Daten zufolge auf Lebensgemeinschaften aquatischer Wirbelloser bereits in viel niedrigeren Konzentrationen als bisher in der Pestizid-Zulassung angenommen. So konnten die Forscher feststellen, dass es in den meisten landwirtschaftlich genutzten Bächen nur noch eine reduzierte Anzahl an gefährdeten Arten gibt.
Ab welcher Konzentration die Pestizide auf die Lebensgemeinschaften wirken, hängt davon ab, welche Spezies überleben sollen: Sollen in Kleingewässern beispielsweise empfindliche Insektenarten wie Köcherfliegen (Trichoptera) und Libellen geschützt werden, sind etwa 1.000-fach niedrigere Grenzwerte notwendig, als wenn eher unempfindliche Schnecken und Würmer erhalten werden sollen. „Für empfindliche Insektenarten ist die Pestizidkonzentration in den kleinen Tieflandgewässern der wesentliche Faktor, der ihr Überleben bestimmt“, erklärt Liess. „Andere Umweltprobleme wie Gewässerausbau, Sauerstoffmangel oder zu hoher Nährstoffgehalt spielen dagegen eine geringere Rolle.“
Neue Messmethoden erforderlich
Dass in der derzeitigen Zulassungspraxis von Pflanzenschutzmitteln die hohe Empfindlichkeit der Arten im Ökosystem unterschätzt wird, liegt nach Angaben der Forscher auch daran, dass die Einschätzung stark auf Laborstudien und Modellen basiert. „Im Ökosystem wirken neben Pestiziden noch zahlreiche weitere Stressoren auf die Organismen, sodass diese auf Pestizide deutlich empfindlicher reagieren“, erklärt Liess. „Natürliche Stressoren wie der Räuberdruck oder die Konkurrenz der Arten werden im Zulassungsverfahren nicht ausreichend berücksichtigt.“
Auch die Art der Probenahme ist laut des Forscherteams häufig nicht realitätsnah: Statt eine von der EU-Wasserrahmenrichtlinie als Standard vorgegebene Schöpfprobe zu nehmen, raten die Forscher zu denen von ihnen verwendeten Ereignisproben. Dabei nimmt ein automatisch gesteuerter Probenehmer die Gewässerproben nach einem Niederschlagsereignis. „Die Ereignisprobe liefert wesentlich realistischere Ergebnisse, da die Pestizide insbesondere bei Niederschlägen durch den aufkommenden Oberflächenabfluss vom Acker in die Gewässer eingetragen werden“, so Liess. Dadurch weisen diese Proben gegenüber den Schöpfproben eine zehnfach höhere Belastung auf.
Insgesamt empfehlen Liess und seine Kollegen deshalb, die Gewässerbelastung künftig durch regelmäßige behördliche Umweltmonitorings mit Ereignisproben zu bewerten. Zudem sollten neue Erkenntnisse schneller als bislang in den Zulassungsprozess neuer Pflanzenschutzmittel einfließen, so das Team. „Dass heute noch Pestizide eingesetzt werden, deren Zulassung viele Jahre zurückliegt und damit oft auf einer überholten Risikobewertung beruht, muss sich schnellstens ändern“, sagt Liess. „Nur so können wir die Artenvielfalt in unseren Gewässern erhalten und mit ihnen die Leistungen, die diese Lebensgemeinschaften für unsere Ökosysteme erbringen.“
Quelle: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, Fachartikel: Water Research, doi: 10.1016/j.watres.2021.117262
