Im Original zu lesen im Bienen aktuell Heft April 2025

Kristina Gratzer & Robert Brodschneider
Institut für Biologie, Universität Graz, Universitätsplatz 2, 8010 Graz
Email: robert.brodschneider@uni-graz.at

Mit einer eigens entwickelten, nicht-invasiven und bis heute mehrfach geprüften Methode, dem APIStrip, sowie klassisch über Honiguntersuchungen wurden Pestiziderhebungen im gesamten EU-Raum durchgeführt. 

Honigbienen sind nicht nur Bestäuber, sondern auch wertvolle Bioindikatoren für Umweltkontaminationen. Im INSIGNIA-EU-Projekt wurde untersucht, welche Pestizide von Bienen in ihre Stöcke eingetragen werden. Hierfür kam das innovative APIStrip-Verfahren zum Einsatz, das nicht-invasive Beprobung direkt im Bienenstock ermöglicht. Ziel war es, die Präsenz von Pestiziden systematisch zu erfassen und Rückschlüsse auf deren Verbreitung in der Umwelt zu ziehen. Bereits in der Vergangenheit haben wir Artikel zu Pestizid-Untersuchungen mit dem APIStrip in den Bienen aktuell Ausgaben September 2020 und November 2021 veröffentlicht.

Methodik:

Das INSIGNIA-EU-Projekt untersuchte 450 verschiedene Verbindungen, darunter Pestizide, Biozide, Fungizide, Herbizide und veterinärmedizinische Produkte. Der APIStrip, oder APIStreifen, hat sich schon in der Vergangenheit als gute Lösung herausgestellt, um insbesondere unpolare Substanzen (z. B. Coumaphos, Thiacloprid, oder Azoxystrobin) zu detektieren. Er gilt als passive Sammelmethode, da der aus Kunststoff mit Tenax überzogene Streifen in die Wabengassen eingehängt wird und dort 2 Wochen verbleibt, bevor er durch einen neuen APIStrip ausgetauscht wird. Während dieser Zeit belaufen die Bienen in ihrer täglichen Aktivität den Streifen und geben so die aus der Umwelt gesammelten und im Bienenstock zirkulierenden Substanzen an den Streifen ab, der diese für die Laboruntersuchungen festhält. Die APIStrips wurden an das EU-Referenzlabor für Pestiziduntersuchungen nach Almeria, Spanien, versandt und einzeln mittels LC und GC (Flüssig- und Gaschromatographie) analysiert. Da stark polare Pestizide wie Glyphosat in APIStrips nicht nachweisbar sind, wurden diese im Jahr 2023 zusätzlich im Honig analysiert, um eine vollständige Erhebung zu gewährleisten. Für die Honiganalyse wurden alle 4 Wochen je Volk 7,5 ml frisch verdeckelter Honig entnommen, Wachsreste entfernt und miteinander vermischt, um eine Sammelprobe herzustellen. Die Honigproben wurden in Athen, Griechenland mit LC- oder IC-MS/MS-Messung (QuPPe-PO-Methode) durchgeführt und auf 8 Wirkstoffe getestet (N-Acetyl-Glyphosat, Maleinsäurehydrazid, Fosetyl-Al, Ethephon, Phosphonsäure, Glufosinat, AMPA, Glyphosat).

Ergebnisse

Europaweit konnten 97,7% aller verwendeten APIStrips analysiert (5524 von 5670) und 202 verschiedene Pestizide identifiziert werden. Der durchschnittliche Fund pro Land war 47 Pestizide mit einem Minimum von 34 in Dänemark (bei 10 Bienenständen) und einem Maximum von 92 in Deutschland (bei 20 Bienenständen). Insgesamt 151 APIStrips waren völlig frei von untersuchten Wirkstoffen. Vier Pestizide wurden in jedem der 27 EU-Länder nachgewiesen: Acetamiprid, ein Neonicotinoid, wird zur Bekämpfung von saugenden Insekten wie Blattläusen eingesetzt, Azoxystrobin, Boscalid und Tebuconazol sind Fungizide, die gegen verschiedene Pilzkrankheiten wirken und vor allem im landwirtschaftlichen Anbau, etwa bei Getreide, Obst und gegen Mehltau Verwendung finden. Für Österreich wurden 100% der APIStrips (180/180) analysiert und 58 Pestizide nachgewiesen. Insgesamt 480-mal wurden die Proben positiv auf eine Substanz getestet, was einem Durchschnitt von 2,7 Substanzen je Probe entspricht. Von allen positiven Nachweisen waren 67% über und 53% nur in Spuren, also unterhalb der Bestimmungsgrenze (<LOQ) nachweisbar.

Von den 58 in Österreich gefundenen Wirkstoffen waren 59% zugelassen, 28% nicht zugelassen und 14% konnten nicht zugeordnet werden (Abbildung 2). Die Kategorisierung der Substanzen basiert auf der EU-Pestizid-Datenbank, dem österreichischen Pflanzenschutzmittel-Register sowie dem österreichischen Arzneispezialitätenregister für Varroabekämpfungsmittel. Der Status der Zulassung bezieht sich somit nur auf die Anwendung als Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft beziehungsweise für die private Nutzung in heimischen Gärten sowie auf die Varroabekämpfung in Bienenstöcken und nicht auf andere Bereiche der Human- und Veterinärmedizin (Ausnahme Honigbiene), oder Schädlingsbekämpfung. Die Einbringung letzterer, anderweitig zugelassener Substanzen in die Umwelt unserer Bienen kann nicht ausgeschlossen werden, stellt aber keinen Untersuchungsgegenstand im Projekt dar. Diese Einschränkung ist nötig um eine Klassifizierung durchzuführen.

Die zehn häufigsten Substanzen waren Coumaphos (66 Nachweise; davon 21 <LOQ; nicht zugelassen), Tau-Fluvalinat, das als Pestizid zugelassen, jedoch als Varroabekämpfungsmittel nicht mehr zugelassen ist (51 NW; 22 <LOQ), Permethrin, ein bienentoxisches Insektizid, das in zahlreichen Produkten gegen Schädlinge wie Ameisenköder, sowie in der Veterinär- sowie Humanmedizin Verwendung findet (26 NW; 10 <LOQ, nicht zugelassen), DMF, ein Abbauprodukt von Amitraz (25 NW; 4 <LOQ), Propargit, ein nicht zugelassenes Akarizid (25 NW; 2 <LOQ), Acetamiprid (23 NW; 21 <LOQ; zugelassen), DEET, ein Repellent (23 NW; 10 <LOQ), Etofenprox, ein Insektizid, das für Rapskulturen verwendet wird (22 NW; 6 <LOQ; zugelassen), Azoxystrobin (18 NW; 18 <LOQ; zugelassen) und Boscalid, ein Fungizid (17 NW; 13 <LOQ; zugelassen). Am Standort „I“ in Tirol wurden mit 9 die wenigsten Substanzen und am Standort „D“ in der Steiermark mit 21 die meisten Substanzen nachgewiesen (Abbildung 3).

Im Rahmen der Honiguntersuchungen wurden europaweit 82,4 % der Proben analysiert (1164 von 1260 Mischproben). In insgesamt 73 Proben konnte mindestens eine der untersuchten Substanzen nachgewiesen werden. Am häufigsten wurden Glyphosat (28 Nachweise, davon 12 <LOQ), AMPA (Metabolit von Glyphosat; 37 NW, 30 <LOQ), Phosphonsäure (8 NW, 8 <LOQ) und N-Acetyl-Glyphosat (1 NW, 1 <LOQ) detektiert. Für Österreich wurden 38 Proben gesammelt und analysiert. Lediglich eine Probe wies eine positive Detektion im <LOQ-Bereich auf (Phosphonsäure; Probenahme im August 2023, Standort „H“). Alle weiteren Honigproben waren frei von den untersuchten Substanzen.

Eines der zentralen Ergebnisse ist, dass die Herkunft der sich im Stock befindlichen Stoffe nur schwer zu ermitteln ist. Viele Substanzen werden als im Wachs angereichert vermutet, andere wiederum als frisch eingetragen, aber schon lange in der Umwelt präsent (z.B. DDT und Isomere, die in 15 EU-Ländern nachgewiesen wurden), unterliegen einer falschen, oder illegalen Anwendung, sind von weiter Herkunft (kilometerweite Verschleppung durch Aerosole), oder von dem/der ImkerIn eingebracht (Varroazide). Nur selten ist es möglich mit dieser Methode eine Herkunft aus unmittelbarer Nähe festzumachen. Coumaphos zum Beispiel ist nicht für die Varroabekämpfung, noch als Insektizid zugelassen, aber findet Verwendung gegen Ektoparasiten bei Nutztieren. Weiters stammen Abbauprodukte oft von verschiedenen Quellen. So zum Beispiel die oben erwähnte Phosphonsäure, die unter anderem vom Fungizid Fosetyl-Aluminium, das im Anbau von Obst und Gemüse vorkommt, stammen kann, oder von Dinatriumphosphonat und Kaliumphosphonat, früher in Düngern enthalten, mittlerweile als Pflanzenschutzmittel zugelassen.

Die INSIGNIA und INSIGNIA-EU Studien haben gezeigt, dass Honigbienen effektive Bioindikatoren für diverse Umweltkontaminationen sind. Im Fokus der Untersuchungen stand dabei nicht der Einfluss der nachgewiesenen Wirkstoffe auf die Bienen selbst, sondern die Erhebung von Schadstoffen in der Umwelt der Bienen und damit auch der Umwelt des Menschen. Keiner der teilnehmenden Bienenstände war frei von Pestiziden, was die allgegenwärtige Belastung unterstreicht, auch wenn die gemessenen Werte oft sehr gering waren. Pestizide sind heute ein unumgänglicher Bestandteil unserer Umwelt. Sie gelangen über Pflanzen, aber auch durch Luft und Wasser über weite Distanzen in die Bienenvölker. Auch Altlasten, wie DDT und deren Derivate sind selbst Jahrzehnte nach ihrem Verbot weiterhin präsent. Zukünftige Fragestellungen könnten Methoden inkludieren, um Aussagen über die Konzentrationen von Umweltschadstoffen zu treffen, oder die Studie räumlich und zeitlich auszuweiten. Die Resultate liefern wichtige Hinweise für umweltpolitische Entscheidungen und den Schutz von Bestäubern.

Anfang Dezember 2024 fand eine Abschlusskonferenz des Projektes in Brüssel statt, bei der VertreterInnen der Europäischen Behörden sowie Interessierte online teilnahmen und die wichtigsten Projektergebnisse vorgestellt wurden. Noch einmal möchten wir uns bei allen Citizen Scientists für die Mitarbeit bedanken. Die vorherigen Teile unserer Reihe finden Sie in den Bienen aktuell Ausgaben Oktober und Dezember 2024, sowie Januar und Februar 2025.