Folgen von Chemie in der Natur

Pflanzenschutzmittel beeinträchtigen Bodenleben und Biodiversität massiv

70 Prozent der Böden in Europa sind mit Pflanzenschutzmittel belastet. Die Auswirkungen auf das Bodenleben sind erheblich, da Pflanzenschutzmittel verschiedene nützliche Bodenorganismen beeinträchtigen.

Von Markus Brauer

Das Leben unter unseren Füssen ist entscheidend, um wichtige Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen wie Nahrungsmittelproduktion, Kohlenstoffspeicherung, Erosionsschutz und Wasserregulierung aufrechtzuerhalten.

70 Prozent der europäischen Böden kontaminiert

 Eine internationale Studie liefert nun erstmals umfassende quantitative Belege für die Verbreitung und Auswirkungen von Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft in Europa. Das Ergebnis: 70 Prozent der europäischen Böden sind mit Pflanzenschutzmittel kontaminiert.

„Dies wirkt sich auf verschiedene nützliche Bodenorganismen wie Pilze (Mykorrhiza) und Fadenwürmer (Nematoden) aus und beeinträchtigt deren Biodiversität“, sagt Studienleiter Marcel van der Heijden, Professor am Institut für Pflanzen- und Mikrobiologie der Universität Zürich (UZH).

Bodenproben aus 26 europäischen Ländern analysiert

Die in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlichte Studie wurde von einem internationalen Gremium aus zehn europäischen Forschungseinrichtungen durchgeführt. Die Wissenschaftler:innen untersuchten die Auswirkungen von 63 gängigen Pflanzenschutzmittel auf die Böden und entnahmen insgesamt 373 Bodenproben aus Feldern, Wäldern und Wiesen in 26 europäischen Ländern.

Am häufigsten fanden die Forscher Fungizide – also Wirkstoffe gegen Pilze. Diese machten 54 Prozent aller Pflanzenschutzmittel aus, gefolgt von Herbiziden – vor allem Glyphosat – mit 35 Prozent und Insektiziden mit 11 Prozent.

Die meisten Pflanzenschutzmittel wurden auf landwirtschaftlichen Feldern gefunden, aber auch in Wäldern und Wiesen, wo normalerweise keine Pflanzenschutzmittel eingesetzt werden, was wahrscheinlich auf die Verbreitung des Pflanzenschutz-Sprühnebels durch Winde zurückzuführen ist.

Breite Wirkung gegen nützliche Bodenorganismen

Das Problem verschiedener Pflanzenschutzmittel besteht darin, dass sie nicht nur Schädlinge bekämpfen, die unsere Nutzpflanzen beeinträchtigen, sondern auch nützliche Bodenorganismen. Daher untersuchten die Forscher in den Proben die Artenvielfalt von Bodenorganismen wie Bakterien, Pilzen, Fadenwürmern und Einzellern. Sie stellten fest, dass Pflanzenschutzmittel die lebenden Bodenlebensgemeinschaften stark verändern.

Pilzorganismen besonders betroffen

„Mykorrhiza-Pilze, die für unsere Nutzpflanzen wichtig sind, sind besonders von Pflanzenschutzmittel betroffen“, erläutert der Bodenökologe van der Heijden. Die Pilze verbinden sich mit den Wurzeln von Nutzpflanzen und helfen ihnen, Wasser und Nährstoffe aufzunehmen.

Besonders schädlich ist das Fungizid Bixafen, das zur Bekämpfung schädlicher Pilze auf Getreide eingesetzt wird: Es beeinträchtigt viele der untersuchten Bodenorganismen.

Organismen profitieren auch vom Pestizdeinsatz

Die Forscher konnten zudem zeigen, dass Pflanzenschutzmittelrückstände auch die eigentliche Funktion der Böden verändern. „Einige Organismen, insbesondere mehrere Arten von Bakterien, profitieren vom Pflanzenschutzeinsatz, wahrscheinlich weil andere Organismen reduziert werden“, erklärt Julia Königer von der Universität Vigo und Erstautorin der Studie.

Die Wissenschaftler konnten dies nachweisen, indem sie Schlüsselgene für Bodenfunktionen wie die Rückgewinnung und Freisetzung von Nährstoffen wie Phosphor und Stickstoff untersuchten. „Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Einsatz von Pflanzenschutzmittel die natürliche Nährstoffversorgungs-Funktion des betroffenen Bodens beeinträchtigt und zusätzliche Düngung erforderlich ist, um die Erträge aufrechtzuerhalten“, konstatiert Marcel van der Heijden.

Aktuelle Pflanzenschutz-Vorschriften anpassen

Die schädlichen Auswirkungen verschiedener Pflanzenschutzmittel auf Vögel, Bienen und andere Insekten sind seit langem bekannt und dokumentiert. „Unsere Studie zeigt darüber hinaus, dass Pflanzenschutzmittel auch für unsere Böden eine sehr grosse Umweltbelastung darstellen. Oft wird gar nicht bedacht, wie Pflanzenschutzmittel auf Organismen wirken, die nicht das Ziel sind“, betont die zweite Studienleiterin Maria J. I. Briones von der Universität Vigo.

Da einige Wirkstoffe nur schwer abbaubar sind, verbleiben sie jahrelang im Boden und haben langfristig grosse Auswirkungen auf das Bodenökosystem.

Um dieses zu schützen, müssen ökotoxikologische Bewertungen über Tests mit einzelnen Arten hinausgehen und auch die Auswirkungen der Pflanzenschutzmittel auf Ebene der Lebensgemeinschaften und ihren Funktionen für den Boden berücksichtigen. Den Forschern zufolge müssten diese Aspekte dringend in die aktuelle Pflanzenschutzmittelregulierung integriert werden.