Umwelt

Pflanzenschutzmittel: Weltkarte zur Belastung von Agrarflächen

Ulrich Graf
Ulrich Graf
am Dienstag, 30.03.2021 - 08:41

Wissenschaftler der Universität Sydney haben eine Weltkarte zur potenziellen Belastung von landwirtschaftlichen Flächen mit Pflanzenschutzmitteln erstellt. Deutschland liegt im mittleren Risikobereich.

Pflanzenschutzmittelbelastung

Die in Nature Geoscience veröffentlichte Studie erstellt ein globales Modell, das das Verschmutzungsrisiko durch 92 Chemikalien abbildet, die in 168 Ländern häufig in landwirtschaftlichen Pflanzenschutzmitteln verwendet werden. Die unter Leitung von Dr. Fiona Tang erstellte Studie geht davon aus, dass 64 Prozent des Ackerlands dem Risiko einer Pflanzenschutzmittelbelastung unterliegen. Fast ein Drittel dieser Gebiete ist einem hohen Risiko ausgesetzt.

Die Studie untersucht das Risiko für Boden, Atmosphäre sowie Oberflächen- und Grundwasser. Die Karte zeigt, dass Asien die größten Landflächen mit hohem Verschmutzungsrisiko beherbergt, wobei China, Japan, Malaysia und die Philippinen das höchste Risiko aufweisen. Einige dieser Gebiete gelten als „Food Bowl“-Nationen, also "Nahrungstöpfe" und ernähren einen großen Teil der Weltbevölkerung. Auch in Europa finden sich Gebiete mit hoher Belastung. Deutschland liegt im mittleren Risikobereich und kommt ebenso wie Österreich, im Vergleich zu den angrenzenden Nachbarn besser weg.

Auswirkungen auf Oberflächengewässer und Grundwasser

Wasserbelastung

Pflanzenschutzmittel werden primär zum Schutz der Lebensmittelproduktion und zur Deckung des weltweiten Lebensmittelbedarfs eingesetzt. Die Hauptautorin der Studie, Dr. Fiona Tang, weist darauf hin, dass neben der Steigerung der Produktivität auch potenzielle Auswirkungen auf die Gesundheit von Mensch und Tier bestehen könnten. Pflanzenschutzmittel können durch Abfluss und Infiltration in Oberflächengewässer und Grundwasser transportiert werden, wodurch die Gewässer belastet werden und die Nutzbarkeit der Wasserressourcen verringert wird.

"Unsere Arbeit zeigt weltweit, dass 34 Prozent der Gebiete mit hohem Risiko in Regionen mit hoher biologischer Vielfalt liegen, 19 Prozent in Ländern mit niedrigem und niedrigem mittlerem Einkommen und fünf Prozent in Gebieten mit Wasserknappheit", sagte Dr. Tang. Es bestehe die Sorge, dass ein übermäßiger Einsatz von Pflanzenschutzmitteln das Gleichgewicht störe, Ökosysteme destabilisiere und die Qualität der Wasserquellen beeinträchtige, auf die Menschen und Tiere angewiesen seien, um zu überleben.

Wie es weitergehen könnte

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass der weltweite Pflanzenschutzmitteleinsatz zunehmen wird, da sich die Weltbevölkerung bis 2030 voraussichtlich der 8,5-Milliarden-Marke nähern wird. Der Co-Autor Associate Professor Maggi erwartet, dass bei einem wärmeren Klima und wachsender Weltbevölkerung der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ansteigt, um die möglichen Schädlingsinvasionen zu bekämpfen und mehr Menschen zu ernähren.

Dr. Tang sagte: „Obwohl der Schutz der Lebensmittelproduktion für die menschliche Entwicklung von wesentlicher Bedeutung ist, ist die Verringerung der Pflanzenschutzmittelbelastung gleichermaßen wichtig, um die biologische Vielfalt zu schützen, die die Gesundheit und Funktionen des Bodens erhält und zur Ernährungssicherheit beiträgt.“

Der Co-Autor Professor Alex McBratney, Direktor des Sydney Institute of Agriculture an der Universität von Sydney, rät zu einer Überwachung der Rückstände, um Trends zu erkennen, und um die Risiken zu steuern und zu mindern. Die Verfasser der Studie empfehlen zusätzlich eine globale Strategie für den Übergang zu einem nachhaltigen, globalen Agrarmodell, das die Lebensmittelverschwendung reduziert und gleichzeitig den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduziert.

Zum Beurteilungsschlüssel

Die Wissenschaftler verwenden eine globale Datenbank mit Pflanzenschutzmittelanwendungen und ein räumlich explizites Umweltmodell, um die Umweltbelastung durch 92 Wirkstoffe in 168 Ländern abzuschätzen. Die Forscher stufen eine Region als verschmutzungsgefährdet ein, wenn die Pflanzenschutzmittelrückstände in der Umwelt die "No-Effect-Konzentration", also das Level, bei dem noch keine Wirkung zu erwarten ist, übersteigen, und als hoch gefährdet, wenn die Rückstände diese um drei Größenordnungen übersteigen.

Die Forscher kommen zu dem Ergebnis, dass 64 % der weltweiten landwirtschaftlichen Nutzfläche (ca. 24,5 Millionen km2) durch mehr als einen Wirkstoff eines Pflanzenschutzmittels belastet werden und 31% einem hohen Risiko ausgesetzt sind. Unter den Gebieten mit hohem Risiko befinden sich etwa 34 % in Regionen mit hoher biologischer Vielfalt, 5 % in Gebieten mit Wasserknappheit und 19 % in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen.

Hinsichtlich der Wassereinzugsgebiete wurden Südafrika, China, Indien, Australien und Argentinien als besonders besorgniserregende Regionen eingeordnet, da sie ein hohes Belastungsrisiko sowie eine hohe Artenvielfalt aufweisen und unter Wasserknappheit leiden.