Einer der global größten Kohlenstoffspeicher ist die organische Bodensubstanz (OBS), welche eine zentrale Quelle für die Pflanzennährstoffe Stickstoff (N) und Phosphor (P) darstellt. Bodenmikroorganismen sind die Hauptakteure beim Umsatz der OBS und damit ein zentrales Bindeglied zwischen Kohlenstoff- (C) und Nährstoffkreisläufen. Sie sind jedoch stark durch Phagen (also Viren, die Bakterien befallen) beeinflusst. In Ozeanen sterben täglich 20% der bakteriellen Zellen durch Phagen, was zu einem Umsatzpfad („viral shunt“) führt, der große Mengen organischer Substanz und damit assoziierter Nährstoffe aus bakterieller Biomasse freisetzt. Das erhöht die Produktivität der Ozeane und speichert C in bakteriellen Rückständen. Trotz ihrer hohen Abundanz in Böden wurden Phagen in der Bodenbiogeochemie kaum berücksichtigt. Meine Nachwuchsgruppe wird erstmals untersuchen wie die Biophysik des Mikrohabitats die Infektion durch Phagen und damit bakterielle Sterberaten steuert. Wir werden herausfinden, ob hierdurch ein vergleichbarer „viral shunt“ in Böden vorliegt und quantifizieren dessen Auswirkung auf Nährstoff- und CO2-Feisetzung sowie auch der Speicherung von C. Wir möchten gezielt über phänomenologische Beschreibungen hinausgehen und zugrundeliegende Mechanismen aufklären. Bodenmikrohabitate werden mit modernsten bildgebenden Verfahren zur Aufklärung mikroskaliger Strukturen charakterisiert: 3D Wasserverteilung im Habitat durch synchrotronbasierte Mikrotomographie, Verteilung der OBS mit Rasterelektronenmikroskopie und Mineralogie der Porenoberflächen mittels Raman-Mikrospektroskopie. Phagen aus Böden werden isoliert und ihre Phage-Habitat-Interaktionen erfasst, um so die Relevanz des Mikrohabitats für die Phagenausbreitung zu eruieren. Der Einfluss des Mikrohabitats auf die Infektionsrate und damit auf Stoffkreisläufe wird mittels der Kopplung molekularer Methoden mit Isotopenanwendungen untersucht werden, und zwar i) 18O-DNA Markierung (SIP) zur Erfassung der Phagenbildung sowie des bakteriellen Zellsterbens, ii) der Bestimmung der Abundanz relevanter funktioneller Gene und iii) der Quantifizierung der Mineralisationsraten durch Isotopenverdünnung. Der Einsatz isotopisch markierter Phagen (13C, 15N, 33P) wird die phageninduzierte Änderungen der Elementflüsse aufzeigen. Damit wird erstmal ein mechanistisches Verständnis erlangt, wie Bodenphagen in Interaktion mit ihrem Habitat biogeochemische Kreisläufe von globaler Bedeutung beeinflussen. Des Weiteren wird der Einfluss dynamischer Änderungen des Mikrohabitats auf Phagen untersucht sowie evolutionäre Anpassungen der Phagen an ihre Habitate. Detailliertes Prozessverständnis ist hier von höchster Relevanz um die Auswirkung anthropogener Aktivität oder des Klimawandels auf Bodenphagen vorherzusagen. Daher werden diese Erkenntnisse final in ein dynamisches Modell integriert, um erstmals die Vorhersage phageninduzierter Prozesse in Böden zu ermöglichen - für deren Einsatz in Landnutzung und Landwirtschaft.
Blitze stellen einen bedeutenden, jedoch oft unbeachteten Störfaktor in Waldökosystemen dar, deren potenzielle Auswirkungen derzeit unterschätzt werden. Jüngste Forschungen in einem tropischen Wald in Panama haben ergeben, dass jeder Blitzschlag durchschnittlich zum Tod von 3,5 Bäumen führt und dass Blitze für über 40% der Mortalität großer Bäume verantwortlich sind. Angesichts einer erwarteten Zunahme der Blitzaktivitäten in einem wärmeren Klima wird die durch Blitze verursachte Baummortalität die Walddynamik in Zukunft voraussichtlich noch stärker beeinflussen. Aktuelle dynamische globale Vegetationsmodelle berücksichtigen jedoch keine Blitzschäden an Bäumen. Dies könnte zu erheblichen Verzerrungen bei der simulierten Waldstruktur, Zusammensetzung, Kohlenstoffspeicherung und Ökosystemdienstleistungen unter heutigen und zukünftigen Umweltbedingungen führen. Dieses Projekt zielt darauf ab, diese Forschungslücke zu schließen, indem blitzbedingte Baummortalität in das etablierte dynamische globale Vegetationsmodell LPJ-GUESS implementiert wird. Ich werde die blitzbedingte Mortalität basierend auf der lokalen Blitzhäufigkeit, Baumdurchmessern und Baumdichte berechnen und dabei berücksichtigen, dass die Mortalität pro Einschlag für große, eng beieinanderstehende Bäume am höchsten ist. Nach erfolgreicher lokaler Evaluierung werde ich globale Simulationen durchführen, um Einblicke darüber zu gewinnen, wie Blitze Waldökosysteme in verschiedenen Regionen prägen und um die Bedeutung von blitzbedingter Baummortalität im Vergleich zu anderen Absterbeursachen abzuschätzen. Darüber hinaus werde ich zukünftige Simulationen durchführen, die von Projektionen des Klimawandels sowie Änderungen in der Blitzhäufigkeit angetrieben werden, um das Fortbestehen der Waldkohlenstoffsenke unter globalen Umweltveränderungen zu untersuchen. Schließlich wird die Darstellung von Blitzen in LPJ-GUESS es mir auch ermöglichen, deren indirekten Auswirkungen auf die Vegetation zu untersuchen, indem sie andere Störungen wie Waldbrände, Insektenausbrüche oder Windwürfe begünstigen. Das übergeordnete Ziel des Projekts besteht darin, die Bedeutung von blitzbedingter Baummortalität in Waldökosystemen zu bewerten und die ökologischen Risiken und Auswirkungen, die mit einer zunehmenden Blitzhäufigkeit einhergehen, abzuschätzen. Letztendlich wird die Integration blitzbedingter Mortalität in LPJ-GUESS zu verlässlicheren Simulationen der Kohlenstoffspeicherung von Wäldern führen und somit wertvolle Erkenntnisse für fundierte Entscheidungen in Bezug auf Landnutzungsstrategien zum Klimaschutz, Naturschutz und Anpassung liefern.
One of the reproductive barriers that can isolate species is embryo lethality which is due to disfunctional interaction between parental genomes. Embryo lethality obtained in crosses of hexaploid wheat with diploid rye is the result of complement interaction between the two genes/alleles Eml-A1 and Eml-R1b from wheat and rye, respectively. In addition, the 1D wheat chromosome carries unknown genetic factor(s) which have strong effect on the viability of wheat-rye hybrid seeds. The goals of the project are: (I) physical mapping and studying dosage effect of Eml-A1 gene (II) development of a method for overcoming embryo lethality in wheat-rye hybrids and (III) physical mapping and cytological study of chromosome 1D wheat gene(s) essential for seed development in wheat rye hybrids. The development of a method of regeneration in callus culture from abnormal immature embryos with lethal genotype by indirect organogenesis will enable us to study the interaction and expression of incompatible wheat Eml-A1 and rye Eml-R1b alleles causing embryo lethality. New information about genes, involved in apical meristem development in early stages of embryogenesis of wheat-rye hybrids (and of other plants) will be gained.
Im Projekt A02 sollen die Auswirkungen der Ingestion von Mikroplastik (MP) -Partikeln an zwei terrestrischen Modellorganismen, dem im Boden lebenden und Substrat-fressenden Kompostwurm Eisenia fetida sowie der Boden-nistenden omnivoren Ameisenart Camponotus floridanus, untersucht werden. Ziel ist es eine systematische Untersuchung der Effekte von MP der am weitesten verbreiteten und damit umweltrelevanten Kunststoffsorten mit unterschiedlichen Morphologien, Größe und Konzentration der Partikel mit zwei terrestrischen Modellorganismen durchzuführen, um die Wirkmechanismen besser verstehen zu können. Sowohl für E. fetida als auch C. floridanus soll untersucht werden, inwieweit sich diese Modell-MP-Partikel mit ihren unterschiedlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften auf die Fitness der Modellorganismen auswirken, und zwar sowohl auf phänotypischer Ebene (Mortalitätsrate, Anzahl Nachkommen) als auch auf Transkriptom-, und Proteomebene untersucht werden, um sublethale Stress- oder Immunreaktionen charakterisieren zu können. Zudem sollen mögliche Effekte von MP auf die Aktivität und Diversität des Darmmikrobioms und der Bereitstellung mikrobiell produzierter Gärungsprodukte und anderer Metabolite für den Wirt untersucht werden, denn solche Veränderungen könnten den Wirt indirekt beeinflussen. Wir erwarten, dass die Wirkmechanismen und biologischen Effekte von den chemisch-physikalischen Eigenschaften sowie der Morphologie der MP-Partikel abhängen.
Im Wallis weisen die Waldföhren seit Jahrzehnten eine erhöhte Sterberate auf. Dafür wächst vermehrt die Flaumeiche. Die Ursachen des Waldföhrensterbens und Baumartenwechsels im Wallis sind komplex. Im Rahmen des WSL-Forschungsprogrammes Walddynamik haben wir diese Ursachen analysiert und weitgehend entschlüsselt. Der für das Walliser Rhonetal und seine Seitentäler charakteristische Waldföhrengürtel erstreckt sich vom Talboden auf etwa 450 m bis gegen 1500 m ü.M., in einzelnen Gebieten bis an die Waldgrenze. Das Areal der Föhrenwälder umfasst etwa 12000 ha, was 11 Prozent der Waldfläche ausmacht. Sie schützen vor Lawinen, Steinschlag und Erosion, sind Erholungsraum für die Bevölkerung, stellen ein wichtiges Landschaftselement dar und sind Lebensraum für einzigartige Pflanzen und Tiere. Schon seit Beginn des 20. Jahrhunderts wiesen die Föhrenbestände im Wallis wiederholt hohe Absterberaten auf. In den 1970er und 1980er Jahren wurden auffällige Nadelnekrosen an Waldföhren (Pinus sylvestris) mit Fluor-Immissionen aus nahe gelegenen Aluminiumwerken in Zusammenhang gebracht. Durch den Einbau von leistungsfähigen Filteranlagen in den Aluminiumwerken anfangs der 1980er Jahre wurde der Schadstoffausstoss drastisch reduziert, worauf die Schadmerkmale verschwanden. Obwohl der ursächliche Zusammenhang mit den Fluorimmissionen offensichtlich war, wurde schon damals auf weitere Stressfaktoren wie z. B. die Trockenheit hingewiesen. Zu Beginn der 1990er Jahre nahmen die Absterberaten erneut drastisch zu. Auf Anfrage der lokalen Forstdienste begutachtete der Phytosanitäre Beobachtungs- und Meldedienst (PBMD) wiederholt betroffene Waldgebiete und wies stets auf die starke Belastung durch verschiedene Schadinsekten und Krankheiten hin. Mancherorts traten andere Baumarten wie die Flaumeiche (Quercus pubescens) oder die Mehlbeere (Sorbus aria) an die Stelle der absterbenden Waldföhren. An anderen Orten waren aber keine Ersatzbaumarten zur Stelle um die Waldfunktionen zu übernehmen. Diese gebietsweise recht dramatische Entwicklung veranlasste die Eidgenössische Forschungsanstalt WSL, gemeinsam mit der Dienststelle für Wald und Landschaft des Kantons Wallis ein umfassendes, interdisziplinäres Forschungsprojekt zu starten. Man wollte verstehen, weshalb die Föhren grossflächig absterben. Ziel war es auch, Handlungsoptionen bzw. geeignete Bewirtschaftungsmassnahmen zu formulieren. Das Föhrensterben kann nicht durch einzelne Faktoren erklärt werden. Vielmehr ist das Zusammenspiel verschiedener Einflüsse entscheidend. In einer Synthese fassen wir die gewonnen Erkenntnisse zusammen und machen Vorschläge zur Waldbewirtschaftung.
Die Luftqualität wird in Nordrhein-Westfalen vom Landesamt für Natur, Umwelt und Klima gemessen und bewertet. Für die Bewertung gibt es neue Maßstäbe, die aktuelle Studien und Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) berücksichtigen. Die Belastung unserer Atemluft kann zeitlich und räumlich stark schwanken. Viele Faktoren beeinflussen die Schadstoffkonzentration. Dazu gehören die Schadstoffausstöße aus Industrie, Verkehr oder Feuerstätten, die sich im Verlauf eines Tages, einer Woche oder eines Jahres stark verändern können. Auch Wetterverhältnisse beeinflussen die Konzentration von Schadstoffen in der Luft. Von der Bebauungsstruktur hängt ab, wie sich Schadstoffe ausbreiten. Deshalb werden innerhalb einer Stadt oder einer Region zum Teil sehr unterschiedliche Werte gemessen. Das LANUK bildet die regional unterschiedliche Luftqualität in Form eines Index´ im Internet ab. (https://luftqualitaet.nrw.de/lqitabelle.php) Aus den Ergebnissen der kontinuierlichen Luftüberwachung entsteht stündlich ein Index der Luftqualität für 60 verschiedene Orte in Nordrhein-Westfalen. Dazu gehören die Großstädte, viele kleinere Städte und ländliche Gebiete. Die Werte einer Messstation werden mit Hilfe von Schwellenwerten fünf Indexklassen von „sehr gut“ bis „sehr schlecht“ zugeordnet. Das Angebot umfasst die Daten für Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid, Ozon und die Feinstaubfraktionen mit den Partikelgrößen von maximal 2,5 und 10 Mikrometern. Gesundheit im Fokus Seit Dezember 2024 gibt es die überarbeitete Luftqualitätsrichtlinie in der Europäischen Union. Sie schreibt unter anderem vor, dass die Öffentlichkeit und insbesondere vulnerable Personengruppen zeitnah über die Luftqualität informiert werden müssen. Das Umweltbundesamt hatte bereits seit 2019 ein Index-System zur Bewertung der Luftqualität verwendet. Das System wurde jetzt gemeinsam mit der IVU Umwelt GmbH und der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf weiterentwickelt. WHO Leitlinien und aktuelle Forschungen zu Krankheitshäufigkeiten und Sterblichkeit sind in die neuen Bewertungskriterien eingeflossen. Zu den verschiedenen Belastungsklassen gibt das Umweltbundesamt Verhaltenstipps für die Allgemeinbevölkerung und für empfindliche Personengruppen. Nach dem modernisierten Bewertungssystem wird auch die Luftqualität in Nordrhein-Westfalen bewertet. Das LANUK hat sein digitales Informationsangebot zum Thema Luft umfassend modernisiert. Das Informationssystem „Luftqualität.NRW“ ermöglicht den Zugang zu Messwerten, Zeitreihen, Tabellen und Karten. Für die 60 Orte in Nordrhein-Westfalen, an denen die Luftqualität kontinuierlich gemessen wird, sind die Ergebnisse als Stundenmittelwerte und als Luftqualitätsindex einsehbar. Die Daten werden stündlich aktualisiert. Aktuelle Luftqualität: https://luftqualitaet.nrw.de/lqitabelle.php Erläuterungen zum Luftqualitätsindex beim Umweltbundesamt: https://www.umweltbundesamt.de/der-luftqualitaetsindex-lqi-des-umweltbundesamtes zurück
Klimaschutzministerin Katrin Eder stellt jährlichen Waldzustandsbericht vor – Auswirkungen der letzten trockenen Jahre sowie Luftschadstoffe machen Bäumen zu schaffen – 18,6 Prozent der Bäume haben keine Schäden. Als Schäden gelten Blattverfärbungen bis hin zu abgestorbenen Bäumen „Nur wenn wir unsere Wälder widerstandsfähig machen und gleichzeitig das Klima schützen, können alle Menschen auch in Zukunft von den Leistungen des Waldes profitieren. Unsere Wälder sind Wasser-, Luft- und Klimaschützer sowie Erholungsraum. Schutz und Bewirtschaftung unserer Wälder setzen gleichermaßen fundiertes Wissen über den Waldzustand voraus. Dieser wird seit über 40 Jahren wissenschaftlich untersucht und dokumentiert, wie es um unsere häufigsten Baumarten steht. Das ermöglicht uns Aussagen, wie sich Bäume anpassen und verändern, wie sie mit Trockenheit, Luftschadstoffen und Schädlingsbefall zurechtkommen – und wie die Forstleute darauf reagieren können, um unsere Wälder beim Gesundbleiben zu unterstützen“, sagte Klimaschutzministerin Katrin Eder am heutigen Montag in Mainz bei der Vorstellung des Waldzustandsberichts 2025. „Dieses Jahr gibt es erstmals seit 2018 wieder eine positive Nachricht: Dem Wald geht es besser. 18,6 Prozent der Bäume sind ohne sichtbare Schadmerkmale: Das sind sechs Prozent mehr als im Vorjahr. Umgekehrt heißt das aber auch, dass 81,4 Prozent der Bäume Schadmerkmale aufweisen, die vor allem Klimawandel bedingt oder auf Schadstoffe zurückzuführen sind“, so Eder. „Vor allem der Buche, der Baumart, die in Rheinland-Pfalz am häufigsten vorkommt, geht es wieder besser. Rund 21 Prozent der Buchen sind vital, im vergangenen Jahr waren noch 90 Prozent der Buchen geschädigt.“ Das heißt, sie hatten weniger Blätter als üblich und konnten dadurch weniger wachsen. Außerdem wiesen sie abgestorbene Äste auf, zum Teil auch ganze abgestorbene Kronenteile. Ursache für den schlechten Zustand vieler Bäume ist vor allem der Klimawandel. Auch wenn dieses Jahr feuchter war, reichte das vor allem in der Rheinebene für viele Bäume nicht aus, um sich zu erholen. Gleichzeitig können sich gestresste Bäume weniger gut gegen Schädlingsbefall wehren. Neben dem Borkenkäfer spielen hier auch eingeschleppte Neobiota eine Rolle. Das Eschentriebsterben wird zum Beispiel durch einen neobiotischen Pilz aus Ostasien, dem Falschen Weißen Stengelbecherchen, verursacht. Häufig wird der Wiederaustrieb bei Eichen durch den neobiotischen Eichenmehltau befallen. Bedeutsam ist darüber hinaus auch weiterhin die Belastung der Wälder durch Luft-schadstoffe. Zwar sind die Einträge an Schwefel und Schwermetallen deutlich zurückgegangen, allerdings ist der Ausstoß immer noch zu hoch. Auch die Stickstoffeinträge übersteigen weiterhin für die Mehrzahl unserer Waldökosysteme die Schwellenwerte der Ökosystemverträglichkeit (s. S. 31) Die Schadstoffe kommen vor allem aus dem Verbrennen fossiler Energien. „Vor allem die Bereiche Energie und Verkehr müssen deutlich klima- und damit waldfreundlicher werden. Dies zeigt der Waldzustandsbericht sehr eindrücklich. Untersuchungen zeigen, dass sich diese Stoffe beispielsweise in den Blättern ansammeln und für Verfärbungen sorgen, wodurch die Bäume weniger wachsen“, so Eder. Um neben Klimaschutzmaßnahmen dem Wald darüber hinaus zu helfen, unternimmt Landesforsten Rheinland-Pfalz eine Reihe von Anstrengungen: Bereits jetzt sind 85 Prozent unserer Wälder Mischwälder, über 95 Prozent der Bäume stammen aus Naturverjüngung. Das heißt, sie wurden nicht gepflanzt, sondern deren Samen ist von Natur aus im Wald aufgegangen. Werden Bäume gepflanzt, passiert das unter genauen Vorgaben. So dürfen nur 20 Prozent der Bäume nicht heimisch sein, etwa die Douglasie und die Roteiche. So kann sich das Ökosystem Wald besser an sich verändernde Umweltbedingungen anpassen. „Um die Klimaschutzwirkung des Waldes in Rheinland-Pfalz weiter zu stärken haben wir in diesem Jahr die Wald-Klima-Offensive gestartet. Mit den vier Bausteinen Aufforstung von regionalen Klimaschutzwäldern beispielsweise im waldarmen Rheinhessen oder in der Rheinpfalz, klimaresiliente Waldentwicklung durch Baumartenvielfalt, Wasserrückhalt etwa durch den Verschluss von Gräben, Renaturierungen von Rückegassen und CO2-Bindung durch Holzbau verfolgen wir weiterhin konsequent das Ziel, um unsere Wälder zu bewahren und ihnen zu helfen“, so Klimaschutzministerin Eder. Was ist der Waldzustandsbericht? Auf rund 75 Seiten gibt der Waldzustandsbericht jedes Jahr seit 1984 Aufschluss über das Ausmaß und Vorhandensein von Schädlingen und Baumkrankheiten sowie darüber, wie sich die Erderhitzung und Luftschadstoffe auf die Baumgesundheit auswirken. Dazu werden unter der Leitung der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF) mit Sitz in Trippstadt jährlich die gleichen Bäume untersucht. Über alle Waldbesitzarten hinweg sind das insgesamt 3.648 Stichproben-Bäume in 152 Wäldern. Diese sind entsprechend markiert und kartiert. Alle Bäume sind über ein gleichmäßiges Raster, das sich über ganz Rheinland-Pfalz erstreckt, verteilt. Ist ein Baum nicht mehr da, etwa, weil er abgestorben ist, wird ein Nachbarbaum genommen. So lassen sich Aussagen über alle Waldregionen und Höhenstufen von der Rheinebene bis in die Höhen des Hunsrücks darüber treffen, wie sich einzelne Bäume verändern und gegebenenfalls auch anpassen. Die Daten werden dem Bundeslandwirtschaftsministerium gemeldet, das wiederrum jährlich einen Gesamtbericht für Deutschland veröffentlicht. Was sind die wesentlichen Ergebnisse des diesjährigen Waldzustandsberichtes? Insgesamt sind immer noch 81,4 Prozent der Bäume in den rheinland-pfälzischen Wäldern geschädigt. Zum Vergleich, 2024 waren es 87,5 Prozent, vor zehn Jahren allerdings nur 72,6 Prozent und zu Beginn der Erhebung 1984 nur 40,8 Prozent. Insgesamt gibt es fünf Kategorien – von keine Schadmerkmale bis abgestorben. Der Anteil der deutlich geschädigten Waldbäume erreicht 2025 mit rund 36 Prozent circa 18 Prozentpunkte weniger als im Vorjahr und damit einen ähnlichen Wert, wie im ersten Hitze- und Dürrejahr 2018. Seit 2018 sind die Auswirkungen der Erderhitzung im Wald immens, zuvor starben kaum Bäume ab. Dies ist das erste Jahr, im dem es dem Wald wieder etwas besser geht. Dies ist vor allem durch den feuchten Witterungsverlauf begründet. Insgesamt sind es mit 18,6 Prozent sechs Prozentpunkte an Bäumen mehr als im Vorjahr, die absolut vital sind, also keine Schadmerkmale wie Blattverfärbungen, lichte Kronen oder ähnliches aufweisen. Bei Eiche und Buche wurden Verbesserungen des Kronenzustands festgestellt. Insgesamt wurden an zehn Prozent der Eichen keine Schadmerkmale gefunden. Bei der Buche liegt dieser Anteil bei 21,1 Prozent. Die Buche ist die am häufigsten vorkommende Waldbaumart. Ihr Anteil liegt bei rund 23 Prozent, gefolgt von der Eiche mit rund 21 Prozent. An der Fichte klingt die Borkenkäferkalamität nun deutlich ab: Mit 2,7 Prozent ist die Ausscheiderate – also die Mortalität der Probebäume – nach sechs Jahren erstmals wieder unter dem langjährigen Durchschnitt der Zeitreihe. Dennoch sind Fichten und Kiefern weiterhin jene Bäume, die am häufigsten absterben. Bei Betrachtung der Zeitreihe ab 1995 zeigen sich nur einzelne Jahre mit höheren Werten, ansonsten Werte nahe der Null-Linie. Die Absterberate war bis 2018 unauffällig und unbedeutend. Ab dem Jahr 2019 ändert sich das Bild. Die extremen Borkenkäferschäden bei der Fichte führten zu wesentlich höheren Werten. Ab dem Jahr 2021 ist dann auch die Absterberate bei Kiefer und Buche und ab 2023 bei der Eiche auffällig erhöht. Den aktuellen Waldzustandsbericht finden Sie unter https://fawf.wald.rlp.de/veroeffentlichungen/waldzustandsbericht
Pflanzenschutzmittel (PSM) sind weltweit in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen nachweisbar – selbst in abgelegenen Regionen ohne landwirtschaftliche Nutzung. Neben direktem Eintrag über Oberflächenabfluss tragen atmosphärische Prozesse wie Windverfrachtung und Deposition zu ihrer weiträumigen Verbreitung bei. Auch in sehr niedrigen, oft unterhalb analytischer Nachweisgrenzen liegenden Konzentrationen können PSM erhebliche ökologische Effekte auslösen, darunter eine verzögerte Erhöhung der Mortalität, negative Wechselwirkungen mit Umweltstressoren und eine daraus resultierende Verschiebung der Artenzusammensetzung. Das bundesweite Kleingewässermonitoring (KgM) 2018/2019 in 101 Tieflandbächen zeigte, dass ereignisgesteuerte Probenahmen während Niederschlägen deutlich höhere Belastungsspitzen erfassen als Standardproben. In landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten dominierten Wirkstoffe wie Neonicotinoide, Fipronil und Carbamate die Toxizität. Regulatorisch akzeptable Konzentrationen (RAK) wurden in bis zu 81 % der Gewässer in landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebieten überschritten – teils auch in Schutzgebieten. Die Stärke der PSM-Belastung war eng assoziiert mit dem Rückgang insektizidvulnerabler Arten, gemessen mit dem SPEARpesticides-Indikator. Der für Freilandpopulationen protektive Grenzwert (feldbasierte akzeptable Konzentration [ACfield]) lag meist deutlich unter den behördlichen Grenzwerten. Die Ergebnisse belegen erhebliche Defizite der derzeitigen Risikobewertung und unterstreichen den Bedarf für monitoringbasierte Grenzwerte, effektive Minderungsmaßnahmen (z. B. Gewässerrandstreifen, Biolandbau) sowie ein verstetigtes, pestizidspezifisches Monitoring. Nur so lassen sich ökologische Schäden durch PSM realistisch erfassen und Biodiversitätsverluste wirksam begrenzen.
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