Keine Ernte ohne Bestuber

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  • Biowissenschaften

    Keine Ernte ohne Bestuber Keine Ernte ohne Bestuber

    Michael Gro

    Das Sterben ganzer Bienenvlker und der Artenschwund bei Hummeln bedrohen die Landwirtschaft in

    Europa und Nordamerika. Daran sind vermutlich mehrere Faktoren beteiligt, auch Pflanzenschutzmittel

    stehen unter Verdacht.

    Im Frhling 2007 verzeichneten Imker in den USA katastrophale Verluste an Bienenvlkern. Schein-bar gesund aussehende Bienenst-cke blieben verwaist, da die zugeh-rigen Bienenvlker offenbar den Heimweg nicht mehr fanden. Es wa-ren keine verendeten Insekten in der Nhe. Das Phnomen wurde, mangels einer Erklrung, als Colony Collapse Disorder (CCD) verbucht und trat in den folgenden Jahren in wechselnder Intensitt immer wie-der auf.

    In Deutschland und anderen eu-ropischen Lndern kam es ebenso zu ungewhnlichen Bienenverlus-ten, wenn auch nicht mit derselben Symptomatik und in demselben Ausma wie in den USA.

    Naturschtzer haben wenig Mit-leid mit den US-Imkern, da die eu-ropische Honigbiene (Apis mellife-ra) dort zwar gehalten wird, aber nicht beheimatet ist. Die Imker beu-ten sie groindustriell aus, in einem ganz und gar nicht artgerechten Stil:

    LKW voller Bienenstcke fahren kreuz und quer ber den Kontinent, um groflchigen, in Monokultur angelegten Plantagen die Bestu-bungsdienste der Bienen anzubie-ten.

    Sicherlich trgt der Stress, dem die Bienen bei dieser Akkordarbeit ausgesetzt sind, zu den Problemen bei. Er liefert jedoch keine Erkl-rung, da die Praxis der industriali-sierten Auftragsbestubungen be-reits seit Jahrzehnten etabliert ist.

    Technik oder Natur?

    Diskutiert wurden diverse Fakto-ren, darunter natrliche Schdlinge wie die Varroa-Milbe und die Pilz-krankheit Nosema, neuartige Pflan-zenschutzmittel und sogar die Mi-krowellenstrahlung der Handys.

    Die Handys hat man inzwischen vom Verdacht des Bienenmords frei-gesprochen, und es zeichnet sich ab, dass vermutlich Kombinationen der brigen Faktoren fr das Ver-

    schwinden der Bienenvlker verant-wortlich sind. Sowohl eine bisher unverffentlichte Studie des Bienen-labors der US-Regierung, als auch ein Bericht aus dem Inra-Institut fr Bienenforschung in Avignon1) kom-men zu dem Schluss, dass die schd-lichen Wirkungen des Pilzbefalls mit Nosema und die Toxizitt der neuartigen Pestizide aus der Gruppe der Neonicotinoide sich gegenseitig verstrken.

    Jrgen Tautz vom Biozentrum der Universitt Wrzburg betrachtet nicht nur qualitativ die bienensch-digenden Faktoren, sondern auch quantitativ die Strke der Effekte dieser Faktoren auf die Bienen. So zeigt sich, dass geimkerte Bienen an-flliger als freie Bienenvlker sind und dass die bienenschdigenden Pathogene in letzter Zeit effektiver werden. Dabei wirkt die natrliche Selektion in der Regel nicht auf die geimkerten Bienenvlker. Damit sind sie anflliger als freie Bienenvl-ker, die sich strker anpassen.

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    Nachrichten aus der Chemie | 59 | Juni 2011 | www.gdch.de/nachrichten

  • Systemischer Pflanzenschutz

    Die Neonicotinoide gehren zu einer neuartigen Gruppe von syste-mischen Pflanzenschutzmitteln. Damit werden die Samen gebeizt, und die Mittel verteilen sich dann auf alle Teile der wachsenden Pflan-ze. Die Methode sollte umwelt-freundlicher sein, da man nicht den ganzen Acker mit Gift besprhen

    muss. Lediglich Schdlinge, die an den Pflanzen knabbern, bezahlen dies mit dem Leben. Aber vergiften die Mittel vielleicht auch die ntzli-chen Insekten, wenn sie die Pflan-zen lediglich bestuben?

    Dieser Verdacht begleitet die Mit-tel seit Jahren. In Frankreich wurden sie deshalb bereits im Jahr 1999 ver-boten. Allerdings kam es nach dem Inkrafttreten des Verbots nicht zu ei-ner messbaren Erholung der Bestn-de von Bienen und anderen ntzli-chen Insekten. Die Hersteller, da-runter Bayer, bestehen darauf, dass die Mittel bei richtiger Anwendung fr Bienen und andere Bestuber harmlos sind. Eine Untersuchung des Bienensterbens in Baden-Wrt-temberg im Frhling 2008 ergab, dass in diesem Fall unsachgeme Handhabung des Bayer-Mittels Pon-cho Pro (Wirkstoff ist das Neonicoti-noid Clothianidin) zu den Verlusten fhrte. Aus Kulanz zahlte die Her-stellerfirma dennoch Entschdigun-gen an die betroffenen Imker.

    Kritiker halten die Unschuld von Neonicotinoiden nicht fr bewiesen, da die Wirkung von subletalen Do-sen auf das Verhalten der Bienen (z. B. Orientierungsverlust) und die Wechselwirkungen von Neonicoti-noiden mit anderen Faktoren nicht hinreichend untersucht seien.

    Ebenso wie das Nicotin im Ta-bak (ein natrliches Pflanzen-schutzmittel), ahmen Neonicoti-noide den Neurotransmitter Acetyl-cholin nach. Sie werden allerdings nicht von den Enzymen (Cholines-terasen) erkannt, welche die Ace-tylcholinsignale inaktivieren. Also hufen sich falsche Signale, die das Insekt verwirren. Es scheint des-halb plausibel, dass diese Mittel in Mengen, die sonst keine Gesund-heitsschden auslsen, dazu beitra-gen, dass Bienen ihren Heimweg nicht finden.

    Was hat es nun mit der Wechsel-wirkung von Neonicotinoiden und Nosema-Befall auf sich? Die For-schergruppe in Avignon fand he-raus, dass eine Kombination von Nosema und Neonicotinoid-Kon-zentrationen, wie sie in der Umwelt vorkommen, im Vergleich zu den einzelnen Faktoren, zu stark erhh-ter Bienensterblichkeit fhrt. Sie vermuten, dass der hohe Energie-verbrauch des parasitren Pilzes die Bienen ungewhnlich hungrig macht, so dass sie mehr von der mit Pestiziden belasteten Nahrung auf-nehmen.

    Hummelschwund

    Die seit Jahrtausenden domesti-zierte Honigbiene ist zwar enorm wichtig fr zahlreiche landwirt-schaftliche Produkte (und fr alle, die gern Honig essen), doch erle-digt sie die Bestubungsarbeit nicht allein. Wild lebende Insektenarten, darunter vor allem zahlreiche Hummelarten leisten ebenso wich-tige Beitrge. Auch diese ntzli-chen Insekten sind Bedrohungen ausgesetzt in diesem Fall ist es vor allem der Verlust des Lebens-raums, der ihr Wohlergehen gefhr-det.

    Eine systematische Unter-suchung der Verbreitung von acht Hummelarten in Nordamerika im Vergleich zu deren historischem Vorkommen zeigte,2) dass das Ver-breitungsgebiet von vier der acht Arten in den vergangenen Jahrzehn-ten bedrohlich geschrumpft ist. Auch Hummeln leiden unter Nose-

    Die Baumhummel, Bombus hypnorum, war bis zur Jahrtausendwende nur in Kontinental -

    europa beheimatet, hat sich aber inzwischen nach Grobritannien ausgebreitet und ist nun

    im Garten des Autors anzutreffen. (Foto: Michael Gro)

    Nachrichten aus der Chemie | 59 | Juni 2011 | www.gdch.de/nachrichten

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  • Nosema-Infektionen. Es handelt sich dabei um eine hummelspezi-fische Art: Nosema bombi. Die For-scher konnten nachweisen, dass die vier im Rckgang befindlichen Hummelarten strker mit Nosema durchseucht waren als die vier be-stndigen Arten. Allerdings ist dies noch kein Beweis eines urschli-chen Zusammenhangs.

    Genetische Untersuchungen zeigten, dass die bedrohten Hum-melarten eine geringere genetische Vielfalt aufwiesen als die gedeihen-den. Bemerkenswerterweise betref-fen die Probleme in Nordamerika vor allem Hummelarten, die vorher ein sehr groes Verbreitungsgebiet mit unterschiedlichen Klimabedin-gungen hatten. Frhere Unter-suchungen in Europa legten hin-gegen nahe, dass Hummelarten, die auf einen sehr engen klimatischen Rahmen spezialisiert sind, schnel-ler dahinschwinden, wenn sich ih-re Lebensraumbedingungen n-dern.

    Monokultur und der Verlust von geeigneten Nistpltzen macht den Hummeln berall zu schaffen, doch profitieren sie von der unna-trlichen Blumenpracht in den Grten der Vorstdte. Zum Beispiel hat sich die europische Baum-hummel (Bombus hypnorum, Abbil-dung) in den letzten Jahren immer weiter ausgebreitet und hat den Sprung nach Grobritannien ge-schafft, wo sie seit der Jahrtausend-wende immer fter gesehen wird.

    Leidet die Landwirtschaft?

    Die gleichzeitige Gefhrdung der domestizierten Honigbiene und der wilden Nutzinsekten wie der Hummel bedroht die Landwirt-schaft in den betroffenen Gebieten stark. Doch knnen Hummel- und Bienensterben auf globaler Ebene die Lebensmittelproduktion der Menschheit gefhrden? Ein Bericht von der UNO-Umweltorganisation (United Nations Environment Pro-gramme, Unep) kommt zu dem Schluss, dass die bisher verfg-baren Daten nicht ausreichen, um eine globale Ernhrungskrise

    Wasserchemiker und Analytiker

    analytik in den nchsten Jahren

    weiterentwickeln knnen.

    Nachrichten: Chemie schafft Zu-

    kunft, so lautet das Motto der Ta-

    gung. Welchen Beitrag leistet Ihr

    Fachgebiet dazu?

    Proll: Der Einsatz neuer Analytik-

    methoden und die Gewinnung

    von qualifizierten Daten zur Siche-

    rung einer unsere wichtigsten Res-

    sourcen, dem Wasser, ist sicher ein

    zukunftsweisender Beitrag der

    Chemie. Auch spielt die sensible

    Wahrnehmung der hiermit ver-

    bunden aktuellen und zuknftigen

    Umweltthemen in der Gesell-

    schaft eine groe Rolle, der sich

    auch die Wasseranalytik in Zu-

    kunft stellen wird.

    Nachrichten: Was sollten die ande-

    ren Teilnehmer in Bremen auf kei-

    nen Fall verpassen?

    Proll: Neben dem Austausch zwi-

    schen den Fachbereichen sind ins-

    besondere die Beitrge und Dis-

    kussionen mit dem wissenschaftli-

    chen Nachwuchs das Besondere

    am Wissenschaftsforum. Diese

    Gelegenheit sollte wirklich nie-

    mand verpassen es geht ja um

    die Zukunft.

    Gnther Proll or-

    ganisiert zusam-

    men mit Martin

    Jekel fr die FG

    Analytische Che-

    mie und die

    Wasserche-

    mische Gesellschaft die Vortrags-

    reihe Wasseranalytik auf dem

    GDCh-Wissenschaftsforum Bre-

    men. Er sieht eine groe zuknf-

    tige Rolle fr die Wasseranalytik.

    Nachrichten aus der Chemie: Herr

    Proll, was erwartet den Besucher in

    der Session?

    Gnther Proll: Wir konnten fr die-

    se Session einen breiten Quer-

    schnitt an Beitrgen aus verschie-

    denen Bereichen der Wasserana-

    lytik gewinnen. So kommen neben

    aktuellen Problemen bei der Trink-

    wasserberwachung auch Metho-

    denentwicklungen und Ergebnisse

    aus dem Bereich der Seewasser-

    analytik bis hin zu modernen Mi-

    kroarrayverfahren zur Sprache.

    Unser wissenschaftliches Pro-

    gramm gibt somit auf der einen

    Seite einen guten berblick ber

    den aktuellen Stand bei der Was-

    seranalytik und zeigt andererseits

    neue Trends, welche die Wasser-

    durch Ausfall der Bestubungs-dienste vorherzusagen.3)

    Der Bericht weist zudem darauf hin, dass die bestubungsabhngi-ge Nahrungsmittelproduktion in den letzten 50 Jahren schneller zu-genommen hat als die bestu-bungsunabhngige. Die bedeutet, dass die Abhngigkeit der Men-schen von den ntzlichen Insekten zunimmt.

    Mehr Forschung ist gefragt, so schlussfolgert der Bericht, und n-tig ist auch ein gesteigertes Be-wusstsein der konomischen Be-deutung von bestubenden Insek-ten, und zwar nicht nur der domes-tizierten (deren Halter in den USA ja fr die Bestubungsdienste be-zahlt werden), sondern auch der

    wild lebenden. Deren Dienste be-kommen die Landwirte umsonst, aber sie sollten sie dennoch zu schtzen wissen.

    Michael Gro, promovierter Biochemiker,

    arbeitet als freier Wissenschaftsautor in

    Oxford, England. www.michaelgross.co.uk,

    www.proseandpassion.com

    Literaturhinweise

    1) C. Alaux, J.-L. Brunet, C. Dussaubat, Envi-

    ronmental Microbiology 2010, 12, 774.

    2) S. A. Cameron, J. D. Loziera, J. P. Strange,

    PNAS 2011, 108, 662.

    3) Unep report Global bee colony disorders

    and other threats to insect pollinators,

    www.unep.org/dewa/Portals/67/pdf/

    Global_Bee_Colony_Disorder_and_

    Threats_insect_pollinators.pdf

    Nachrichten aus der Chemie | 59 | Juni 2011 | www.gdch.de/nachrichten

    Biowissenschaften Blickpunkt 631