Makro-Ökotoxikologie: Räumliche und zeitliche Aspekte von Insektizidbelastungen in Gewässern

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf Schulz
• Fachliche Zuordnung: Ökologie der Landnutzung
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 210606601

Eine Meta-Analyse landwirtschaftlicher Insektizidkonzentrationen in globalen Gewässern (SCHU2271 6-1) zeigte erstmalig, dass, obgleich ein seltenes Ereignis, in ca. 50 Prozent der Fälle (n = 11.300), in denen Insektizide quantifiziert wurden, die Konzentrationen die regulatorischen Grenzwerte (RTL) überschritten. Neuere Insektizidklassen (z.B. Pyrethroide) überschritten signifikant häufiger den RTL, und hochregulierte Länder zeigten nur marginal geringere RTL-Überschreitungen; woraufhin die regulatorische EU Risikobewertung für Pflanzenschutzmittel detailliert analysiert wurde. Das durchgeführte Projekt wurde mittels wissenschaftlicher Daten durchgeführt, die hinsichtlich räumlicher Abdeckung und Auflösung, sowie der insgesamt abzuleitenden Kausalitäten z.T. limitiert waren. Aus diesem Grund werden in dem angestrebten Folgeprojekt vom US Geological Survey und der US Environmental Protection Agency erhobene und bereitgestellte Daten zu Insektizidkonzentrationen in Oberflächengewässern ausgewertet (siehe Abbildung Titelseite Antrag). Sowohl die hohe räumliche Auflösung dieser Daten, die verfügbaren Zusatzinformationen als auch der große Umfang des Datensatzes (mehr als 100.000 Fälle von gemessenen Insektizidkonzentrationen plus Fehlnachweise) ermöglichen die Bearbeitung der folgenden, vollkommen neuen Forschungshypothesen auf großen räumlichen Skalen: I) Die Insektizdaufwandmenge ist ein Schlüsselparameter zur Erklärung räumlicher RTL-Überschreitungsmuster; II) Eine fundierte und großräumige Risikobeurteilung kann mittels der behördlichen und wissenschaftlichen Monitoringdaten durchgeführt werden, sowie die Auswirkung unterschiedlicher Gewässerüberwachungskonzepte hinsichtlich des festgestellten Risikos quantifiziert werden; und III) Die aktuell verfügbaren Daten zur globalen Neonikotinoidbelastung von Gewässern ermöglichen eine fundierte Analyse ihrer Expositionscharakteristika und Risiken für aquatische Ökosysteme, sowie einen Vergleich der Risiken mit anderen Insektizidklassen. Neben diesen drei Hypothesen wird in dem Projekt weiterhin das von Wirkstoffmischungen und Metaboliten ausgehende Risiko untersucht, sowie eine vergleichende Risikobeurteilung landwirtschaftlicher und urbaner Insektizidbelastungen von Gewässern für die USA durchgeführt. Das angestrebte Projektvorhaben erfordert die Generierung, Handhabung, Qualitätssicherung und Auswertung eines sehr umfangreichen und sensiblen Multiparameter-Datensatzes, sowie fundiertes Wissen in der Umweltrisikobewertung von Pflanzenschutzmitteln. Der vorliegende Projektansatz soll zur Definition und Etablierung des neuen Forschungsfeldes Makro-Ökotoxikologie beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen