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Schadstoffe Wie Kleinkrebse die Pestizidanalyse in Gewässern verbessern

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Gewässer sind Senken und binden daher Schadstoffe besonders gut. Um auch geringe toxische Konzentrationen im Wasser nachzuweisen, sollten Wachstum und Schwimmverhalten von Kleinkrebsen und Mini-Schnecken für eine ökotoxikologische Bewertung hinzugezogen werden. Zu dieser Erkenntnis kommt eine Studie der TU München.

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Das ist Daphnia Magna, auch bekannt als Großer Wasserfloh, der trotz seines Namens nur zwei bis sechs Millimeter klein ist und für die Studien beobachtet wurde.
Das ist Daphnia Magna, auch bekannt als Großer Wasserfloh, der trotz seines Namens nur zwei bis sechs Millimeter klein ist und für die Studien beobachtet wurde.
(Bild: Hasenbein)

München – Wenn ein Ruderfusskrebs nicht richtig wächst, kann dies seine Fortpflanzung gefährden. Und wenn er sich nicht normal bewegen kann, flüchtet er nicht vor Feinden oder sich ändernden Temperaturen, was schlussendlich einen tödlichen Ausgang nimmt. Das nennt die Forschung subletale Effekte. Jedoch betrachten die gängigen Methoden der Pestizidanalysen und damit verbundene Risikobewertung nur letale Effekte.

Drei Studien zeigen jetzt erstmals die subletalen Effekte an Schwimmverhalten und Wachstum auf, die weit verbreitete Pestizide an den beobachteten Tieren hervorrufen. Die Ergebnisse weisen außerdem daraufhin, dass die Stoffe über Wochen die Unterwasserwelt beeinflussen, selbst wenn sie mit gängigen Methoden schon nicht mehr nachweisbar sind.

Pestizide sind erst im Kombi-Pack besonders toxisch

Weiterer Faktor ist die Mischung der Pestizide: „Wir haben die Insektizide nicht einzeln betrachtet, sondern als Mischung, um die Wechselwirkung untereinander zu untersuchen“, erklärt Studien-Autorin Dr. Simone Hasenbein. „Außerdem haben wir mehrere Arten in dem belasteten Gewässer beobachtet, auch die weniger gängigen bei solchen Tests wie etwa Mini-Schnecken und Ruderfusskrebse.“

Die Tests fanden über zehn Tage im Labor als auch über sechs Monate im Freiland statt. Für zwölf von 15 kleinen wirbellosen Tierarten und zehn von 16 Krebstierarten wurden schließlich signifikant negative Effekte durch die Kombination der Pestizidbelastung im Wasser festgestellt. „Zusätzlich wurde berücksichtigt, wie lange das Insektizid im Wasser nachgewiesen werden konnte“, erläutert Hasenbein die Methode – „so war einer der drei Stoffe noch nach sechs Wochen nachweisbar.“

Erst die Kombination zweier Studienreihen lieferte eindeutige Ergebnisse

Die Labortests lieferten einerseits den Hinweis, bei welchen Konzentrationen die Schadstoffe das Wachstum und Schwimmverhalten der Lebewesen beeinflussen. Die Freilandstudien konnten die Langzeiteffekte auf ein ganzes Ökosystem, sein Nahrungsnetz und seine Gesellschaftsstrukturen belegen.

Erst in der Kombination aller Ergebnisse können die negativen Effekte auf aquatische Ökosysteme eingeordnet werden. Da die beobachteten Kleinstlebewesen weitaus länger von den Pestiziden beeinflusst werden, als diese Stoffe nachweisbar sind, lässt dies zudem die Folgerung zu, dass die Gewässer weitaus stärker belastet sind, als bislang immer nachgewiesen werden konnte.

Subletale Effekte als Alarmsignale

Ein wichtiger Indikator dafür sind die an Schwimmverhalten, Wachstum oder Gewicht festzustellenden Veränderungen der Tiere, die am Ende zu ihrem Tod führen (subletal). Doch eine dafür gültige Skala, ab welchem Punkt beispielsweise eine Wachstumsverzögerung für das Tier tödlich endet, gibt es bislang nicht. Hasenbein fordert daher genau das: „Es müssen subletale Endpunkte in die Methoden der Gewässer- und Pestizidüberwachung einfließen, um auch bei niedrigen Pestizidkonzentrationen in Gewässern die langfristigen negativen Auswirkungen auf aquatische Ökosysteme rechtzeitig zu detektieren.“

„Eine Krebs-Population, die einer geringen Schadstoffbelastung ausgesetzt ist, könnte anfälliger sein für invasive Arten, eine sich ändernde Wassertemperatur oder einen anderen Salzgehalt, weil die permanente geringe Pestizidbelastung den Stress der Tiere erhöht“, so die Wissenschaftlerin. Dies ist besonders vor dem Hintergrund des Klimawandels ein wichtiger Aspekt, und sollte daher zukünftig in ökotoxikologischen Bewertungen berücksichtigt werden.

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