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Gefahr für bestäubende Insekten?

Bienen und Hummeln können über Wasser oder durch Pollen verunreinigte Pflanzen in Kontakt mit Nanomaterialen kommen. Vor allem der vermehrte Einsatz von Nanodüngemitteln oder Nanopestiziden kann zu einer vermehrten Aufnahme von Nanomaterialen führen. Stellen Nanopartikel damit eine Gefahr für bestäubende Insekten dar? Sind sie einer der Gründe für das Artensterben von Bienen und Hummeln? Die Wissenschaftler des Projektes DaNa 2.0 haben die Datenlage im Frühjahr 2019 ausgewertet.
 

Foto: Gordon Gross
Das Wichtigste vorab:

Es wurde festgestellt, dass bestäubende Insekten mit Nanomaterialien in Kontakt kommen können. Laboruntersuchungen lassen vermuten, dass Nanomaterialien schädliche Auswirkungen auf bestäubende Insekten haben können. Daten zu umweltrelevanten Expositionskonzentrationen fehlen jedoch, daher ist das realistische Risiko derzeit schwer abschätzbar. Der Fortschritt der analytischen Techniken zum Nachweis von Nanomaterialien in komplexen Substanzen, wie Pollen oder Honig, wird künftig eine genauere Einschätzung der Exposition und damit des Risikos ermöglichen.
 

Hintergrund: Rückgang der bestäubenden Insekten

Die vielfältige Gruppe von Tieren, die Kultur- und Wildpflanzen bestäuben, wird „Bestäuber“ genannt. In unseren Breiten handelt es sich weit überwiegend um Insekten wie Bienen, Hummeln, Fliegen, Wespen, Schmetterlinge, Motten, Käfer, Rüsselkäfer, Ameisen und Mücken. Die wichtigste bestäubende Insektengruppe sind die Bienen.

Bestäuber sind von grundlegender Bedeutung für die biologische Vielfalt und für die landwirtschaftliche Produktivität. Die Zerstörung von natürlichen Lebensräumen, der Rückgang von Blütenpflanzen und der verstärkte Einsatz von Pestiziden führen jedoch zu einem Rückgang ihrer Häufigkeit und Vielfalt.

Das öffentliche Bewusstsein, dass der Rückgang von Vielfalt und Häufigkeit ein ernstes Problem darstellt, hat zugenommen. Die öffentliche Aufmerksamkeit liegt dabei aber hauptsächlich auf dem Rückgang der Honigbienenvölker. Ein noch ernsthafteres Problem ist jedoch, dass alle Arten von Wildbestäubern, also auch Wildbienen, Schwebfliegen, Schmetterlingen und Motten seltener und in deutlich geringerer Vielfalt auftreten.  dar. Neben der Exposition zu verschiedenen Chemikalien könnte auch die zunehmende Verwendung und Freisetzung von Nanomaterialien eine Rolle bei der Abnahme von bestäubenden Insekten spielen.
 

Potentielle Expositionswege von bestäubenden Insekten gegenüber Nanomaterialien. © Andreas Mattern/ UFZ Leipzig; Autosymbol Icon made by Freepik from www.flaticon.com
Wie können Bestäuber mit Nanomaterialien in Kontakt kommen?

Nanomaterialien können gezielt in Form von Pflanzenschutzmitteln (Nanopestizide), Düngemitteln (Nano-Düngemitteln) sowie Sanierungsmitteln in Luft, Gewässer und Böden freigesetzt werden. Somit können bestäubende Insekten hauptsächlich während der Nahrungssuche über kontaminierte Pollen mit Nanomaterialien in Kontakt kommen. Nanomaterialien erreichen die Pollen direkt durch Ablagerung aus der Luft und durch Ablagerung von Wassertröpfchen. Indirekt können Nanomaterialien aber auch aus kontaminiertem Boden über die Wurzeln in die Pollen gelangen. Ebenso können Honigbienen direkt in den Bienenstöcken mit nanomaterialhaltigen Produkten in Kontakt kommen. Es gibt Überlegungen, Silbernanopartikel gegen die Honigbienenerkrankung Nosemose einzusetzen.

Derzeit liegen allerdings keine Daten zu den realistischen Konzentrationen von Nanomaterialien in Pollen vor. Daher ist es nicht möglich abzuschätzen, wie vielen Nanomaterialien bestäubende Insekten tatsächlich ausgesetzt sind. Ein Grund für das Fehlen solcher Daten sind analytische Einschränkungen beim Nachweis von Nanomaterialien in der Umwelt. 
 

Auswirkungen von Nanomaterialien auf bestäubende Insekten

Nanomaterialien in Nanopestiziden zeigten eine gute Wirksamkeit gegen schädliche Insekten wie Mücken und Schmeißfliegen. Daher wird angenommen, dass sie auch für nicht-schädliche, bestäubende Insekten giftig sein könnten. Darüber hinaus ist bekannt, dass einige Nanomaterialien einen negativen Einfluss auf vom Menschen gehaltene bestäubende Insekten wie Honigbiene und Hummel haben können. Für Honigbienen waren über die Nahrung verabreichte Titandioxid- und Industrieruß-Nanopartikel nicht schädlich. Hingegen riefen ähnliche Konzentrationen an Zinkoxid-Nanopartikeln sowie deutlich niedrigere Konzentrationen an Cerdioxid-Nanopartikeln Schädigungen hervor, ebenso wie Silbernanopartikel. In Hummeln und Fruchtfliegen bewirkten Nanomaterialien ebenfalls Schädigungen. Keine dieser Studien wurde jedoch unter umweltrelevanten Bedingungen durchgeführt, einschließlich realistischen Umweltkonzentrationen und Fütterungsart (Fütterung über Pollen, Bienenstock). Sie sind daher von begrenzter Aussagekraft.
 

Fazit

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projektes DaNa 2.0 kommen in ihrer Analyse zu dem Ergebnis, dass bestäubende Insekten mit Nanomaterialien in Kontakt kommen können. Laboruntersuchungen lassen vermuten, dass Nanomaterialien schädliche Auswirkungen auf bestäubende Insekten haben können. Daten zu umweltrelevanten Expositionskonzentrationen fehlen jedoch, daher ist das realistische Risiko derzeit schwer abschätzbar. Der Fortschritt der analytischen Techniken zum Nachweis von Nanomaterialien in komplexen Substanzen, wie Pollen oder Honig, wird voraussichtlich in Zukunft eine genauere Einschätzung der Exposition und damit des Risikos ermöglichen.

Die Europäische Kommission hat eine aktive Rolle bei der Bekämpfung des Bestäuber-Rückganges und die erste EU-Initiative zu Bestäubern gestartet. Die Initiative legt strategische Ziele und Maßnahmen fest, die die EU-Mitgliedstaaten ergreifen müssen, um den Rückgang der Bestäuber in der EU anzugehen und zu globalen Erhaltungsmaßnahmen beizutragen. 
 

Dieser Beitrag wurde weitgehend von DaNa 2.0 übernommen. Das Original, einschließlich der zugehörigen Literaturliste, finden Sie auf www.nanopartikel.info.
 

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