Pestizidreduktion in Apfelplantagen und Einfluss des Klimawandels

Johann G. Zaller et al., Science of the Total Environment.

Quelle: Potential to reduce pesticides in intensive apple production through management practices could be challenged by climatic extremes. Johann G. Zaller et al., Science of the Environmental

Johann G. Zaller und weitere Wissenschaftler der Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien, des Umweltforschungsinstituts von Global2000/Friends of the Earth Österreich sowie der Universidad de Extremadura, Badajoz, Spanien, haben den Pestizideinsatz und die Anbaumethoden auf 2’549 kommerziellen Apfelplantagen analysiert. Eine wichtige Schlussfolgerung ist: Das Potenzial zur Verringerung von Pestiziden im intensiven Apfelanbau durch Bewirtschaftungspraktiken könnte durch klimatische Extreme in Frage gestellt werden.

Zusammenhänge erkennen

Äpfel sind das am dritthäufigsten produzierte Obst der Welt, aber ihre Produktion ist oft pestizidintensiv. Das Ziel der Wissenschaftler war es, anhand der Aufzeichnungen von Landwirten in Österreich zwischen 2010 und 2016 Möglichkeiten zur Pestizidreduktion zu identifizieren. Sie untersuchten wie der Pestizideinsatz mit der Betriebsführung, den Apfelsorten und den meteorologischen Parametern zusammenhing und wie er sich auf die Erträge und die Toxizität für Honigbienen auswirkte.

Eingesetzte Pestizide

Auf den Apfelfeldern wurden pro Saison 29,5 Pestizidanwendungen mit einer Aufwandmenge von 56,7 kg pro Hektar durchgeführt, die insgesamt 228 Pestizidprodukte mit 80 Wirkstoffen umfassten. Im Laufe der Jahre entfielen 71% der ausgebrachten Pestizidmengen auf Fungizide, 15% auf Insektizide und 8% auf Herbizide. Die am häufigsten verwendeten Fungizide waren Schwefel (52%), gefolgt von Captan (16%) und Dithianon (11%). Von den Insektiziden wurden Paraffinöl (75%) und Chlorpyrifos/Chlorpyrifos-Methyl (6% zusammen) am häufigsten eingesetzt, bei den Herbiziden Glyphosat (54%), CPA (20%) und Pendimethalin (12%).

Was beeinflusste den Pestizideinsatz?

Der Pestizideinsatz stieg mit zunehmender Häufigkeit der Bodenbearbeitung und Düngung, zunehmender Feldgrösse, steigenden Temperaturen im Frühjahr und trockeneren Sommerbedingungen. Der Pestizideinsatz nahm mit zunehmender Anzahl der Sommertage mit Höchsttemperaturen über 30°C und der Anzahl der warmen, feuchten Tage ab. Die Apfelerträge standen in einem signifikant positiven Zusammenhang mit der Anzahl der Hitzetage, der feuchtwarmen Nächte und der Häufigkeit der Pestizidbehandlungen, wurden aber nicht von der Häufigkeit der Düngung und der Bodenbearbeitung beeinflusst.

Die Toxizität für Honigbienen stand nicht im Zusammenhang mit dem Einsatz von Insektiziden. Pestizideinsatz und Ertrag standen in signifikantem Zusammenhang mit den Apfelsorten.

Die Analyse der Wissenschaftler zeigt, dass der Pestizideinsatz in den untersuchten Apfelbetrieben durch weniger Düngung und Bodenbearbeitung reduziert werden kann, auch weil die Erträge um mehr als 50% über dem europäischen Durchschnitt lagen. Wetterextreme im Zusammenhang mit dem Klimawandel, wie z. B. trockenere Sommer, könnten jedoch Pläne zur Verringerung des Pestizideinsatzes in Frage stellen.

Was ist für die Pestizidreduktion wichtig?

Insgesamt ergab diese Analyse eines der umfassendsten Datensätze kommerzieller Apfelbetriebe mehrere wichtige Erkenntnisse, die für die Reduzierung des Pestizideinsatzes von Bedeutung sind.

• Erstens hatten die Häufigkeit der Bodenbearbeitung und Düngung sowie die angebauten Apfelsorten einen erheblichen Einfluss auf die Intensität des Pestizideinsatzes.
• Zweitens unterschieden sich die Apfelbetriebe erheblich in ihrer Pestizidintensität, selbst wenn sie in derselben Region lagen, was darauf hindeutet, dass Pläne zur Verringerung des Pestizideinsatzes auch Verhaltensaspekte berücksichtigen müssen.
• Drittens wurden meteorologische Parameter, die mit dem Klimawandel zusammenhängen, mit der Pestizidintensität in Verbindung gebracht, was darauf hindeutet, dass regionalisierte Klimawandelmodelle in Verbindung mit einfachen Mengen- und Risikominderungszielen einbezogen werden sollten.

Pestizid-Aufzeichnungen sollten veröffentlicht werden

Analysen wie die hier gezeigten können nur mit qualitativ hochwertigen Daten zum Pestizideinsatz durchgeführt werden, die derzeit in Europa, anders als beispielsweise in Kalifornien, nicht veröffentlicht werden. Da alle Apfelbauern verpflichtet sind, Aufzeichnungen über die auf dem Feld ausgebrachten Pestizide zu führen, wäre es wichtig und relativ einfach, diese Daten zu sammeln, um den Ursprung der Umweltverschmutzung wissenschaftlich zu untersuchen und die Reduktionsziele zu validieren. Solche Analysen und Erfahrungen könnten dann auf andere pestizidintensive Apfelanbaugebiete in der Welt übertragen werden, wo die Datenlage noch schlechter ist.

Risiko für Umwelt und Menschen senken

Die Etablierung eines systematischen und standardisierten Pestizidmonitorings würde es ermöglichen, Zusammenhänge mit der Wirksamkeit von Minderungsmassnahmen zu erkennen und würde das europäische Green-Deal-Ziel erleichtern, den Pestizideinsatz und die Risiken bis 2030 um 50% und den Düngereinsatz um 20% zu reduzieren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sowohl die Reduzierung des Düngemittel- als auch des Pestizideinsatzes unter Beibehaltung der durchschnittlichen Apfelerträge machbar erscheint.

Inwieweit und wo Aspekte des Klimawandels eingreifen, muss weiter untersucht werden. Darüber hinaus würde eine Reduzierung des Pestizideinsatzes nicht nur das Risiko für die Umwelt, sondern auch für die Menschen in Regionen mit intensivem Apfelanbau auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft und einem nachhaltigeren Lebensmittelsystem verringern.

Potential to reduce pesticides in intensive apple production through management practices could be challenged by climatic extremes. Johann G. Zaller et al., Science of the Environmental

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Warnung der Wissenschaftler: Einfluss des Klimas auf die rasche Abnahme der Insekten

Scientists’warning on climate change and insects. © 2022 The Authors. Ecological Monographs published by Wiley Periodicals LLC on behalf of The Ecological Society of America.

70 WissenschaftlerInnen melden sich zu Wort: „Unser Beitrag zur Warnserie der Wissenschaftler verdeutlicht die zunehmende Bedrohung, die der Klimawandel und die damit einhergehenden kurzfristigen Klimaextreme für Insekten und andere ektotherme Tiere in Land- und Süsswasserökosystemen sind.“

Die Klimaerwärmung gilt als eine der schwerwiegendsten anthropogenen Umweltbelastungen, da sie nicht nur direkte Auswirkungen auf die biologische Vielfalt hat, sondern auch die schädlichen Folgen anderer vom Menschen verursachter Bedrohungen verschlimmert. Die damit verbundenen Folgen sind potenziell schwerwiegend, insbesondere im Hinblick auf die Bedrohung des Artenschutzes und die Erhaltung einer Reihe von Ökosystemleistungen, die von der biologischen Vielfalt erbracht werden. Zu den am stärksten betroffenen Tiergruppen gehören Insekten – zentrale Bestandteile vieler Ökosysteme -, auf die sich der Klimawandel vom Individuum bis zur Gemeinschaft auswirkt.

Auswirkungen der steigenden Temperatur auf Insekten

In diesem Beitrag zur Reihe „Warnung der Wissenschaftler“ fassen wir die Auswirkungen des allmählichen Anstiegs der globalen Oberflächentemperatur auf Insekten zusammen, und zwar in Bezug auf Physiologie, Verhalten, Phänologie, Verteilung und Interaktionen zwischen den Arten sowie die Auswirkungen der zunehmenden Häufigkeit und Dauer von Extremereignissen wie Hitze- und Kälteperioden, Bränden, Dürren und Überschwemmungen auf diese Parameter.

Empfehlungen

Wir warnen davor, dass wir, wenn keine Massnahmen ergriffen werden, um die Auswirkungen des Klimawandels auf Insekten besser zu verstehen und zu verringern, unsere Fähigkeit, eine nachhaltige Zukunft auf der Grundlage gesunder, funktionierender Ökosysteme aufzubauen, drastisch einschränken werden. Wir erörtern Perspektiven, wie Insekten angesichts des Klimawandels geschützt werden können, und geben mehrere wichtige Empfehlungen zu möglichen Managementansätzen, zu politischen Massnahmen und zur Einbeziehung der Öffentlichkeit in die Schutzbemühungen.

Rascher Rückgang der Insekten

In den letzten Jahrzehnten mehren sich die Anzeichen dafür, dass viele Insektentaxa sowohl in gemässigten als auch in tropischen Ökosystemen einen raschen Rückgang erleben. Während es schwer ist, diese Rückgänge einem bestimmten Faktor zuzuschreiben, besteht bei den meisten Forschern kaum ein Zweifel daran, dass der vom Menschen verursachte Klimawandel eine wichtige Rolle spielt. In diesem Zusammenhang ist es von entscheidender Bedeutung, zwischen den Auswirkungen einer allmählich einsetzenden Erwärmung und den Auswirkungen kurzfristiger klimatischer Extreme zu unterscheiden, wobei letztere viele Arten bis an die Grenzen ihrer thermischen Toleranz (und darüber hinaus) bringen. Es ist jedoch auch problematisch, einem einzelnen Faktor zu viel Gewicht beizumessen.

Klimawandel verstärkt Auswirkungen anderer Umweltveränderungen

Es ist wichtig zu erkennen, dass der Verlust und die Fragmentierung von Lebensräumen, die chemische und organische Verschmutzung, invasive Arten und andere vom Menschen verursachte Umweltveränderungen, die weitgehend mit der menschlichen Landnutzung zusammenhängen, derzeit als die Hauptursachen für den Rückgang von Insekten und anderen wirbellosen und Wirbeltierarten gelten. Wichtig ist, dass der Klimawandel die Auswirkungen anderer Faktoren, insbesondere der menschlichen Landnutzung, verstärken und die Fähigkeit der Insekten, sich den vielfältigen anthropogenen Belastungen zu entziehen oder sich an diese anzupassen, beeinträchtigen wird. Dies liegt daran, dass die Migration in neue Lebensräume, die den klimatischen Veränderungen folgen, nicht möglich ist, wenn die Landnutzung diese Orte bereits in ungeeignete Lebensräume verwandelt hat.

Bedeutung der Insekten in der Nahrungskette

Ebenso kann die Landnutzung grosse Hindernisse für die Ausbreitung darstellen. Arten existieren nicht isoliert, sondern Gemeinschaften und Ökosysteme sind durch eine verwirrende Vielzahl multitrophischer Wechselwirkungen gekennzeichnet, die ein komplexes Labyrinth sind. Die Erwärmung kann sich unterschiedlich auf die Arten in den Nahrungsnetzen auswirken, was zu phänologischen Ungleichgewichten oder dem Verlust wichtiger Ressourcen führt.

Der Verlust von Insekten wirkt sich auch auf die Nahrungskette aus und könnte eine wichtige Rolle beim weit verbreiteten Rückgang ihrer Konsumenten spielen, z. B. bei insektenfressenden Vögeln in gemässigten Klimazonen. Die umfassenderen Auswirkungen des Insektenrückgangs auf Ökosystemebene und die Rolle, die die Klimaerwärmung dabei spielt, bedürfen daher weiterer Aufmerksamkeit.

Durch die Erhaltung von Insektengemeinschaften und die Wiederherstellung des ökologischen Gleichgewichts in Agrarlandschaften kann das Wohlergehen der Menschen verbessert und ein erheblicher nachgelagerter gesellschaftlicher Nutzen erzielt werden.

Rückzugsräume und Korridore

Da der Klimawandel unvermindert anhält und insbesondere klimatische Extreme eine unmittelbare, kurzfristige Bedrohung für Insekten sind, die langfristige Folgen für die Ökosysteme hat, muss auch die Bedeutung der Bewirtschaftung und Wiederherstellung von Lebensräumen berücksichtigt werden, die so „klimafest“ wie möglich gemacht werden und es den Insekten ermöglichen, Rückzugsräume zu finden, in denen sie extreme Klimaereignisse „überstehen“ können. In grösserem Massstab sollten Korridore erhalten werden, die es den Insekten ermöglichen, sich im Laufe der Zeit in klimatisch geeignetere Lebensräume auszubreiten.

Am wichtigsten ist jedoch, dass es Mittel und Wege gibt, um Insektenpopulationen für die Nachwelt zu sichern, und dass wir die Initiative ergreifen müssen, um sie umzusetzen.

Scientists’warning on climate change and insects. © 2022 Ecological Monographs published by Wiley Periodicals LLC on behalf of The Ecological Society of America.

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16.11.22 HOME

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