Resistenzen und jahrelange Speicherung

Pestizide verteilen sich weitflächig.
Foto: Pixabay

Sollten Pestizide nicht mehr gegen ihre Zielorganismen wirken, spricht man von Resistenzen. Da dies gehäuft auftritt, werden immer mehr Pestizide auf den Markt gebracht - auch um solche Resistenzen zu verhindern.

Die Entstehung von Resistenzen

In jeder Population von Organismen gibt es einige Individuen, die resistent sind gegenüber Pestiziden. Bei der wiederholten Anwendung von Pestiziden überleben nur diejenigen Individuen mit Resistenzeigenschaften. Somit wird bei Pestizidbehandlungen eine eigentlich ungewollte, hochwirksame Selektion von resistenten Individuen durchgeführt. In kurzer Zeit besteht die Population somit nur noch aus resistenten Organismen - Das Pestizid ist damit wirkungslos.

Bereits 1980 sah ein Bericht des UN-Umweltprogramms die Pestizidresistenz als eines der vier wichtigsten Umweltprobleme weltweit an. Global sind mittlerweile an die tausend Insekten-, Milben- und Nagetierarten und etwa 550 Unkrautarten und Pflanzenpathogene resistent gegenüber Pestiziden.

Ein Teufelskreis entsteht

Um aufkommende Resistenzen zu bekämpfen, werden zusätzliche Pestizide eingesetzt. Schätzungen zufolge werden in den USA etwa 10% der Pestizide dazu verwendet, Resistenzen zu bekämpfen. So hat beispielsweise das vermehrte Auftreten von Glyphosat-resistenten Beikräutern zu einem noch höheren Herbizideinsatz geführt.

Agrochemiekonzerne entwickeln immer mehr gentechnisch veränderte Kulturpflanzen, die gegenüber anderen Herbiziden resistent sind. Da diese ebenfalls wieder Resistenzen entwickeln, beginnt der Kreislauf wieder von vorn und immer mehr Pestizide kommen zum Einsatz.

Die USA hat ein besonderes Problem mit Herbizidresistenzen, da dort, aufgrund der weiten Verbreitung von gentechnisch veränderten Kulturen, systembedingt große Mengen an Herbiziden eingesetzt werden. Bereits 24 Millionen Hektar Ackerland sind hier mit Glyphosat-resistenten Unkräutern bepflanzt. Die Förderung von Monokulturen hat maßgeblich zu dieser Entwicklung beigetragen.

Pestizide finden ihren Weg zurück

Besonders langlebige chlororganische Verbindungen wie DDT oder Atrazin werden an den entlegensten Stellen unserer Erde nachgewiesen: Auf Gletschern, in den Ozeanen, in der Arktis und Antarktis, wo im Umkreis von Tausenden Kilometern nie Pestizide angewendet wurden.

Pestizide gelangen über Niederschläge und durch Auswaschungen aus Böden in Seen und Flüsse und von dort ins Meer. Die Nordsee und das Mittelmeer enthalten hohe Konzentrationen verschiedener Pestizide. In vielen Ländern ist auch ein großer Teil des Grundwassers mit Pestiziden belastet - Atrazin, welches bereits vor mehr als 20 Jahren verboten wurde, ist heute noch einer der häufigsten Verschmutzer des Grundwassers.

Schmelzende Gletscher geben Pestizide frei

Schmelzende Gletscher geben Pestizide frei, die vorher über Jahrzehnte im Eis eingeschlossen waren. Durch die Klimaerwärmung werden immer mehr große Mengen an giftigen Substanzen frei gegeben, die vor Jahren über eine Luftverfrachtung auf den Gletscher gebracht wurden. Dieser Aspekt wurde bisher in der Diskussion um den Klimawandel weitestgehend nicht beachtet.

In Adélie-Pinguinen in der Antarktis hat man DDT-Gehalte über mehr als 30 Jahre nachgewiesen. Man vermutet auch hier, dass Schmelzwasser von Gletschern die Quelle für die DDT-Belastung darstellt. Laut Berechnungen gelangen über Gletscherabtragungen pro Jahr zirka ein bis vier Kilogramm DDT ins Meerwasser. Dieses lagert sich im Fettgewebe der Pinguine ab und bleibt jahrzehntelang im Körper.

Regenwasser und Trinkwasser kontaminiert

Regenwasserproben in der Schweiz waren so stark mit Pestiziden (Atrazin, Alachlor) kontaminiert, dass es illegal gewesen wäre, dieses Regenwasser als Trinkwasser zu deklarieren. In der EU gilt ein Grenzwert von hundert Nanogramm Pestizid pro Liter Trinkwasser. In einer Regenprobe wurden fast 4000 Nanogramm pro Liter des breit eingesetzten Pestizids 2,4-Dinitrophenol gefunden.

Pestizide sind auch im Trinkwasser und europäischen Gewässern zu finden. Diese sind stärker belastet als bisher angenommen. Wissenschaftler analysierten Daten von über 4000 Messstellen zu 223 Chemikalien aus den Einzugsgebieten von 91 Flüssen, darunter beispielsweise auch die Donau oder der Rhein. Dabei stellte die chemische Belastung für rund die Hälfte der Gewässer ein ökologisches Risiko dar – Bei rund 15% können sogar akut toxische Effekte auf Gewässerorganismen auftreten. Hauptverursacher dessen sind die Landwirtschaft und Kläranlagen.

Pestizide befinden sich auch an den tiefsten Stellen der Weltmeere

Selbst an den tiefsten Stellen der Weltmeere wurden Pestizide gefunden. So wurden in Flohkrebsen aus 10.000 Metern Tiefe Schadstoffe gefunden, die seit über 30 Jahren verboten sind (PCE, PBDE). Die Schadstoffwerte der Krebse übersteigen die von Krabben, die in stark verschmutzten Flüssen Chinas leben, um das Fünfzigfache.

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Studien

Autor S. Villa et al. (2003)   Zeitschrift Journal of Atmospheric Chemistry

Historical Trends of Organochlorine Pesticides in an Alpine Glacier

The significance of persistent organic pollutants, such as organochlorine compounds, as global contaminants in cold regions has been recognised for a long time. In particular, there is a growing interest on the role of high mountains as ‘cold condensers’ for these chemicals. In this paper, for the first time, organochlorine pesticides (DDTs, HCHs, HCB) are analysed in an ice core sampled on a ‘cold’ glacier in the Alps.

Autor
S. Villa et al.
Veröffentlicht
2003
Zeitschrift
Journal of Atmospheric Chemistry
Seiten
295–311
Studie
https://link.springer.com/article/10.1023/A:1026316217354
Autor X. Wang et al. (2016)   Zeitschrift Science of the Total Environment

A reviewof current knowledge and future prospects regarding persistent organic pollutants over the Tibetan Plateau

Since the turn of the century, our understanding of the quantities, transport pathways, and fate of persistent organic pollutants (POPs) over the Tibetan Plateau (TP), the largest and highest plateau on Earth, has greatly enhanced. In general, the levels of most POPs are similar or lower than values reported for other background regions. However, dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) and hexachlorocyclohexane (HCH) levels in air and soil far exceed those measured in other mountainous areas.

Autor
X. Wang et al.
Veröffentlicht
2016
Zeitschrift
Science of the Total Environment
Seiten
139–154
Studie
http://bit.ly/2n7PXhE
Autor J. Socorro et al. (2016)   Zeitschrift Scientific Reports

The persistence of pesticides in atmospheric particulate phase: An emerging air quality issue

The persistent organic pollutants (POPs) due to their physicochemical properties can be widely spread all over the globe; as such they represent a serious threat to both humans and wildlife. According to Stockholm convention out of 24 officially recognized POPs, 16 are pesticides.

Autor
J. Socorro et al.
Veröffentlicht
2016
Zeitschrift
Scientific Reports
Seiten
1-7
Studie
https://www.nature.com/articles/srep33456
Autor H. N. Geisz et al. (2008)   Zeitschrift Environmental Science & Technology

Melting Glaciers: A Probable Source of DDT to the Antarctic Marine Ecosystem

Persistent organic pollutants reach polar regions by longrange atmospheric transport and biomagnify through the food web accumulating in higher trophic level predators. The paper analyzes Adélie penguin (Pygoscelis adeliae) samples collected from 2004 to 2006 to evaluate current levels of ΣDDT (p,p′- DDT+p,p′-DDE) in these birds, which are confined to Antarctica.

Autor
H. N. Geisz et al.
Veröffentlicht
2008
Zeitschrift
Environmental Science & Technology
Seiten
3958–3962
Studie
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es702919n
Autor T. D. Bucheli (1998)   Zeitschrift Environmental Science & Technology

Occurrence and Behavior of Pesticides in Rainwater, Roof Runoff, and Artificial Stormwater Infiltration

To prevent overloading of sewer systems and to ensure sufficient recharging of the groundwater underneath sealed urban areas, collection and artificial infiltration of roof runoff water has become very popular in many countries including Switzerland. However, there is still a considerable lack of knowledge concerning the quality of roof runoff, particularly with respect to the presence of pesticides. In this work, the occurrence and the temporal variations in concentration in rainwater and in roof runoff from different types of roofs were determined for the most important members of three widely used classes of pesticides (i.e., triazines, acetamides, phenoxy acids).

Autor
T. D. Bucheli
Veröffentlicht
1998
Zeitschrift
Environmental Science & Technology
Seiten
3457-3464
Studie
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es980317n
Autor P. Sabatier et al. (2014)   Zeitschrift PNAS

Long-term relationships among pesticide applications, mobility, and soil erosion in a vineyard watershed

Agricultural pesticide use has increased worldwide during the last several decades, but the long-term fate, storage, and transfer dynamics of pesticides in a changing environment are poorly understood. Many pesticides have been progressively banned, but in numerous cases, these molecules are stable and may persist in soils, sediments, and ice.

Autor
P. Sabatier et al.
Veröffentlicht
2014
Zeitschrift
PNAS
Seiten
15647–15652
Studie
https://www.pnas.org/content/111/44/15647
Autor A. J. Jamieson et al. (2017)   Zeitschrift Nature Ecology & Evolution

Bioaccumulation of persistent organic pollutants in the deepest ocean fauna

The legacy and reach of anthropogenic influence is most clearly evidenced by its impact on the most remote and inaccessible habitats on Earth. Here we identify extraordinary levels of persistent organic pollutants in the endemic amphipod fauna from two of the deepest ocean trenches (>10,000 metres). Contaminant levels were considerably higher than documented for nearby regions of heavy industrialization, indicating bioaccumulation of anthropogenic contamination and inferring that these pollutants are pervasive across the world’s oceans and to full ocean depth.

Autor
A. J. Jamieson et al.
Veröffentlicht
2017
Zeitschrift
Nature Ecology & Evolution
Studie
https://www.nature.com/articles/s41559-016-0051
Autor E. Malaj et al. (2014)   Zeitschrift PNAS

Organic chemicals jeopardize the health of freshwater ecosystems on the continental scale

Protection of freshwater ecosystems from organic pollutants is important to preserve biodiversity and the goods they provide to society, such as clean drinking water and recreation. Organic chemicals have been shown to adversely impact freshwater ecosystems in local and regional studies. For the first time, this paper provides strong evidence that chemicals threaten the ecological integrity and consequently the biodiversity of almost half of the water bodies on a continental scale, based on the analysis of governmental monitoring data from 4.000 European sites.

Autor
E. Malaj et al.
Veröffentlicht
2014
Zeitschrift
PNAS
Seiten
9549-9554
Studie
https://www.pnas.org/content/111/26/9549

Unser täglich Gift

Die aufgeführten Daten und Fakten stützen sich auf das Buch "Unser täglich Gift" von Johann G. Zaller, Ökologe an der Wiener Universität für Bodenkultur sowie Experte der Österreichischen Biodiversitätskommission.

"Unser täglich Gift"

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