Eine Kombination von Agrochemikalien verkürzt das Leben der Bienen

Die Ergebnisse der Studie werden in wissenschaftlichen Berichten veröffentlicht. Die Hauptforscherin war Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin, Professorin an der Federal University of São Carlos (UFSCar) in Sorocaba, Staat São Paulo, Brasilien. An der Studie nahmen auch Forscher teil, die mit der São Paulo State University (UNESP) und dem Luiz de Queiroz College of Agriculture (ESALQ-USP) der Universität São Paulo zusammenarbeiten.

Die São Paulo Research Foundation - FAPESP unterstützte die Forschung im Rahmen des thematischen Projekts "Bee-Agriculture Interactions: perspectives on sustainable use", für das Osmar Malaspina, Professor an der UNESP am Campus Rio Claro, der Hauptforscher ist. Die Finanzierung erfolgte auch durch die brasilianische Regierung über CAPES, den Forschungsrat für Hochschulbildung, und durch die Sorocaba Imkergenossenschaft (COAPIS).

Es ist eine bekannte Tatsache, dass mehrere Bienenarten weltweit verschwinden. Das Phänomen wird seit 2000 in Europa und den Vereinigten Staaten und seit mindestens 2005 in Brasilien beobachtet.

In Rio Grande do Sul, dem südlichsten Staat Brasiliens, wurde zwischen Dezember 2018 und Januar 2019 der Verlust von rund 5.000 Kolonien, was 400 Millionen Bienen entspricht, gemeldet.

Eine der am weitesten verbreiteten Arten ist Apis mellifera, die westliche Honigbiene, die europäischen Ursprungs ist und die Quelle des meisten kommerziell erhältlichen Honigs.

Hunderte von wild lebenden einheimischen brasilianischen Arten können auch in der natürlichen Umgebung betroffen sein. Die wirtschaftlichen Auswirkungen werden als enorm eingeschätzt, da die meisten landwirtschaftlichen Kulturen von der Bestäubung durch Bienen abhängen. Alle Arten von essbaren Früchten sind nur ein klares Beispiel.

Der Grund für dieses plötzliche Verschwinden der Masse ist ebenfalls bekannt: Es ist die unterschiedslose und unsachgemäße Anwendung von Agrochemikalien wie Insektiziden, Fungiziden, Herbiziden und Akariziden. Bienen werden außerhalb des Bienenstocks kontaminiert und bringen die giftigen Chemikalien bei ihrer Rückkehr mit. Im Inneren des Nests werden die Chemikalien von Larven aufgenommen, was ihr Leben verkürzt und die Funktionsfähigkeit der gesamten Kolonie beeinträchtigt.

"Soja-, Mais- und Zuckerrohrmonokulturen in Brasilien sind auf den intensiven Einsatz von Insektiziden angewiesen. Bienenvölker sind zum Beispiel kontaminiert, wenn Landwirte beim Besprühen ihrer Felder die empfohlene Mindestsicherheitsmarge von 250 m zwischen einer Kultur und dem umgebenden Wald nicht einhalten. Es gibt Menschen, die bis zum Waldrand sprühen", sagte Malaspina.

"In Europa und den USA sterben die Bienenvölker allmählich ab. Zwischen dem ersten Bericht über die Bienensterblichkeit und der Zerstörung der Kolonie können zwischen einem und fünf Monaten liegen. In Brasilien ist es anders. Kolonien verschwinden hier in nur 24 oder 48 Stunden. Keine Krankheit kann eine ganze Kolonie in 24 Stunden töten. Das kann nur ein Insektizid."

Malaspina erinnerte daran, dass die in Brasilien eingesetzten Insektizide, Fungizide, Herbizide und Akarizide Hunderte von Wirkstoffen enthalten. "Es ist unmöglich, die Wirkung jedes einzelnen im Labor zu testen. Das Geld ist nicht verfügbar", sagte er.

Colmeia Viva, eine Initiative des Verbandes der agrochemischen Industrie (SINDIVEG), führte zwischen 2014 und 2017 eine Studie durch, um Wirkstoffe zu identifizieren, die mit der Bienensterblichkeit in den 44 am häufigsten auf Pflanzen gesprühten Produkten im Bundesstaat São Paulo in Verbindung gebracht werden könnten.

Die Forscher sammelten Material in 40 Gemeinden im ganzen Bundesstaat. In Zusammenarbeit mit Imkern, Landwirten und der agrochemischen Industrie haben sie eine Reihe von empfohlenen Maßnahmen zum Schutz der Bienenstöcke und zur Durchsetzung bewährter Praktiken in der Landwirtschaft sowie die minimale Sicherheitsmarge bei der Anwendung der bereits erwähnten Agrochemikalien ausgearbeitet.

Risiken des kombinierten Engagements

Nach Ansicht der Wissenschaftler können die positiven Auswirkungen von Colmeia Viva auftreten. Während in Rio Grande do Sul 5.000 Kolonien verschwanden, waren die Verluste in Santa Catarina und Paraná, den beiden anderen Staaten im Süden der Region, geringer und im Bundesstaat São Paulo noch niedriger.

"Das bedeutet jedoch nicht, dass São Paulos Bienen nicht mehr durch Agrochemikalien gefährdet sind", sagte Zacarin. "Wir beginnen mit der Durchführung von Tests zur Messung der Auswirkungen einer kombinierten Exposition gegenüber Insektiziden und Fungiziden auf die Honigbienen. Wir haben bereits festgestellt, dass ein bestimmtes Fungizid die Bienenvölker nicht schädigt, wenn es allein besprüht wird, sondern für Bienen giftig wird, wenn es mit einem bestimmten Insektizid in Verbindung gebracht wird. Es tötet sie nicht wie Insektizide, aber es verändert ihr Verhalten und gefährdet Kolonien."

Die untersuchten Wirkstoffe waren Clothianidin, ein Insektizid zur Bekämpfung von Schädlingen, die Baumwolle, Trockenbohnen, Mais und Sojabohnen befallen, und Pyraclostrobin, ein Fungizid, das auf die Blätter der meisten Getreide- und Obstkulturen sowie Hülsenfrüchte und Gemüse aufgetragen wird.

"Wir haben Agrochemikalien auf Toxizität in Bienenlarven und der Umwelt getestet, wobei wir relevante Kriterien in dem Sinne verwendeten, dass wir nach realistischen Werten suchten, wie sie beispielsweise in Blütenpollen gefunden wurden", sagte Zacarin.

Das ist ein wichtiger Punkt. Jede stark besprühte Agrochemie dezimiert Bienenvölker fast sofort. Die Forscher untersuchen die subtilen Effekte des Sprühens über einen mittel- bis langfristigen Zeitraum. "Wir wollen herausfinden, wie die Restwirkung von Agrochemikalien, die auch bei sehr niedrigen Konzentrationen eingesetzt werden, die Bienen beeinflusst", erklärte Zacarin.

Verhaltensänderung

Die Tests wurden in einem Labor durchgeführt, um Umweltkontaminationen zu vermeiden. Larven von A. mellifera wurden aus gesunden Kolonien entnommen, in Gruppen aufgeteilt, in Transplantationszellen platziert und zwischen dem dritten und sechsten Tag nach der Übertragung mit einer Diät aus Gelée Royale und Zucker gefüttert, die mit einer winzigen Dosis der einen oder anderen Agrochemikalie vermischt wurde. Die Dosis betrug einige Nanogramm (Milliardstel Gramm).

Die Ernährung der Kontrollgruppe enthielt keine Agrochemikalien. Die Ernährung der zweiten und dritten Gruppe war entweder mit dem Insektizid Clothianidin oder mit dem Fungizid Pyraclostrobin verunreinigt. Sowohl das Insektizid als auch das Fungizid wurden der Nahrung der vierten Gruppe von Larven zugesetzt.

"Wenn Larven sechs Tage alt sind, werden sie zu Puppen und beginnen mit der Metamorphose, die als erwachsene Arbeiter auftreten", sagte Zacarin. "In der Wildnis dauert das Leben einer Arbeitsbiene durchschnittlich 45 Tage. Wenn sie auf das Labor beschränkt sind, ist das Leben dieser Bienen kürzer, aber das Leben der Exemplare, die wir mit einer Nahrung gefüttert haben, die mit sehr kleinen Mengen des Insektizids Clothianidin verunreinigt ist, wurde drastisch reduziert, um bis zu 50%."

Es wurde keine Auswirkung auf die Lebensdauer der Arbeiter beobachtet, die aus Larven hervorgingen, die eine Nahrung erhielten, die ausschließlich durch das Fungizid Pyraclostrobin verunreinigt war.

"Allein aufgrund dieses Ergebnisses können wir davon ausgehen, dass eine sehr geringe Dosis des Fungizids harmlos ist. Leider ist das nicht der Fall", sagte Zacarin.

Keine Bienen starben in der Larve oder im Puppenstadium, aber das Verhalten der erwachsenen Arbeiter änderte sich. Sie waren im Vergleich zur Kontrollgruppe träge.

"Junge Arbeiter machen tägliche Inspektionen des Stockes und so müssen sie eine bestimmte Strecke zurücklegen und sich in der Kolonie viel bewegen. Wir fanden heraus, dass Bienen, die mit dem Fungizid allein oder sowohl mit dem Fungizid als auch mit dem Insektizid in Kombination kontaminiert waren, eine viel kleinere Strecke zurücklegten und sich viel langsamer bewegten", sagte Zacarin.

Wäre ein erheblicher Teil der Arbeitsbienen in einem eigentlichen Bienenstock in gleichem Maße betroffen, würde diese Verhaltensänderung das Funktionieren der gesamten Kolonie beeinträchtigen und könnte einer der Gründe für das beobachtete Massensterben sein.

Wie das Fungizid das Verhalten der Bienen verändert, wissen die Forscher noch nicht genau. "Unsere Hypothese ist, dass Pyraclostrobin, wenn es mit einem Insektizid in Verbindung gebracht wird, den Energiestoffwechsel der Bienen beeinträchtigt. Weitere Studien sind im Gange, um diesen Mechanismus zu ergründen", sagte Zacarin.