Risiken von Pflanzenschutzmitteln

Der Indikator «aquatische Risiken» basiert auf dem Computer Modell «SYNOPS» (synoptische Bewertung des Risikopotenzials chemischer Pflanzenschutzmittel; Gutsche & Strassemeyer, 2007). Das Modell berücksichtigt, in welcher Menge die eingesetzten Pflanzenschutzmittel ins Gewässer transportiert werden können und welches Risikopotenzial für Gewässerorganismen damit verbunden ist. Der Indikator «aquatische Risiken» wurde 2020 erstmals veröffentlicht und zeigt die zeitliche Veränderung der Risikopotenziale für Oberflächengewässer, die durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in der Schweiz entstehen (de Baan, Blom & Daniel, 2020). 

Basis für die Berechnungen mit SYNOPS sind Pflanzenschutzmittel-Einsatzdaten, die verschiedene Betriebe seit 2009 dem Agrarumweltmonitoring zur Verfügung gestellt haben. Für diese Anwendungsdaten wurden mittels SYNOPS die Wirkstoffmengen berechnet, die bei einem Pflanzenschutzmitteleinsatz über vier verschiedene Eintragspfade (Drift, Abschwemmung, Erosion, Drainage) ins Gewässer gelangen können. Neben den chemischen Eigenschaften der Wirkstoffe und den für die Schweiz typischen Umweltbedingungen (vgl. de Baan, 2020) wurden auch die für einzelne Produkte verfügten Auflagen berücksichtigt, wie zum Beispiel ein bewachsener Pufferstreifen von 6 m zur Reduktion der Abschwemmung. Anschliessend wurden die potenziellen Konzentrationen der Wirkstoffe im Gewässer berechnet. Diese Werte wurden mit der Ökotoxizität der Wirkstoffe für fünf verschiedene Gewässerorganismen (Algen, Wasserlinsen, Wasserflöhe, Fische und Sedimentorganismen) ins Verhältnis gesetzt und somit ein Risikowert pro Organismengruppe und Wirkstoff berechnet. Höhere Risikowerte zeigen bei der Berechnung mit SYNOPS ein höheres Risikopotenzial an. Anschliessend wurden diese Risikowerte zu einem Indikator vereint, der pro Kultur für jedes Jahr das durchschnittliche Risikopotenzial für Oberflächengewässer, das durch den Einsatz von Herbiziden, Fungiziden und Insektiziden entsteht, abbildet. Das Risikopotenzial beschreibt also das von einem Feld ausgehende Risiko für Gewässerorganismen. In einem letzten Schritt wurde das durchschnittliche Risikopotenzial pro Kultur mit der schweizweiten Anbaufläche der Kultur im jeweiligen Jahr multipliziert. Daraus ergibt sich ein «flächengewichtetes Risikopotenzial». Kulturen mit hohem Risikopotenzial und/oder grossen Anbauflächen erhalten somit einen hohen Wert.
 

Anhand der Daten aus dem Agrarumweltmonitoring konnte die Entwicklung der Risikopotenziale durch den Einsatz von Herbiziden, Fungiziden und Insektiziden im Feldbau über die letzten zehn Jahre (2009 – 2018) dargestellt werden (de Baan, Blom, Daniel, 2020). Bei den Herbizidanwendungen zeigten die Kulturen Mais, Raps, Wintergerste, Winterweizen und Zuckerrüben die höchsten flächengewichteten Risikopotenziale. Bei den Fungizidapplikationen hatten Winterweizen und Wintergerste die höchsten flächengewichteten Risikopotenziale, bei den Insektiziden die Kultur Raps. 

Im Folgenden werden die Entwicklungen pro Wirkungsbereich beispielhaft an jeweils einer Kultur aufgezeigt. Da der Aktionsplan Pflanzenschutzmittel vorsieht, das Risikopotenzial für aquatische Organismen bis zum Jahr 2027 um 50 % gegenüber dem Mittelwert von 2012–2015 zu reduzieren, werden die zeitlichen Entwicklungen jeweils gegenüber diesem Referenzwert (Mittelwert 2012–2015) erläutert.
 

Bei den in Wintergerste eingesetzten Herbiziden ist deutlich zu erkennen, dass die Zunahme an Abstandsauflagen zu einem reduzierten Risikopotenzial führte. Wurden Auflagen in der Modellierung berücksichtigt, nahm das flächengewichtete Risikopotenzial von Herbiziden in Wintergerste seit 2013 deutlich ab und lag 2018 27 % tiefer als in den Referenzjahren (2012 – 2015). Wurden die Auflagen nicht einberechnet, war 2018 das flächengewichtete Risikopotenzial ähnlich gross wie in den Referenzjahren (+1 %). In den Daten des Agrarumweltmonitorings zeigte sich eine deutliche Zunahme von Auflagen bei den auf Wintergerste eingesetzten Herbizid-Produkten: bis 2012 gab es keine Produkte mit einer Auflage zur Reduktion der Abschwemmung, 2013 hatten 44 % der eingesetzten Herbizide eine Auflage, 2018 waren es bereits 66 %. Für die Reduktion der Drift hatten 2009 bereits 4 % der in Wintergerste eingesetzten Herbizide eine Abstandsauflage, 2018 waren es schon 31 % mit Auflagen zwischen 6 m und 20 m. 

Bei den in Winterweizen eingesetzten Fungiziden nahm das Risikopotenzial durch einen veränderten Einsatz im betrachteten Zeitraum ab, durch die Auflagen konnte es noch weiter reduziert werden. Unter Berücksichtigung von Auflagen lag das flächengewichtete Risikopotenzial bei Fungiziden im Winterweizen im Jahr 2018 um 49 % tiefer als in den Referenzjahren. Ohne Auflagen war eine Abnahme von 21 % zu verzeichnen. Bei Winterweizen konnte im betrachteten Zeitraum eine starke Zunahme an Auflagen bei den eingesetzten Fungiziden beobachtet werden: 2011 gab es im Datensatz des Agrarumweltmonitorings keine in Winterweizen eingesetzte Fungizid-Produkte mit einer Abstandsauflage zur Reduktion der Abschwemmung, 2018 hatten bereits 53 % eine solche Auflage. Zur Reduktion der Drift hatten 2009 bereits 4 % der in Winterweizen eingesetzten Fungizide eine Auflage, 2018 waren es schon 33 % mit Auflagen zwischen 6 m und 50 m. 
 

Bei den in Raps eingesetzten Insektiziden nahm das flächengewichtete Risikopotenzial 2014 sprunghaft zu und danach kontinuierlich wieder ab, wobei diese Zunahme unter Berücksichtigung von Auflagen stark abgeschwächt war. 2018 war das flächengewichtete Risikopotenzial 18 % (mit Auflagen) bzw. 4 % (ohne Auflagen) niedriger im Vergleich mit den Referenzjahren 2012–2015. Der steile Anstieg ist auf den Einsatz des für Gewässerorganismen relativ giftigen Wirkstoffs Chlorpyrifos zurückzuführen, der 2013 zur Bekämpfung des Rapsglanzkäfers neu zugelassen und ab Juli 2020 wegen Umweltbedenken wieder zurückgezogen wurde. Der Rapsglanzkäfer war mit den bisherigen Wirkstoffen nicht mehr wirksam bekämpfbar, da sich Resistenzen entwickelt hatten. Deshalb wurde Chlorpyrifos ab 2013 häufig im Raps eingesetzt, in den darauffolgenden Jahren lag sein Anteil bei 17 %–39 % aller im Raps verwendeten Insektizide. Die grossen Unterschiede mit und ohne Abstandauflagen entstanden durch die starke Zunahme an Auflagen bei den in Raps eingesetzten Insektiziden. Während 2012 noch keine der im Raps eingesetzten Insektizide eine Auflage zur Reduktion der Abschwemmung hatten, waren es 2018 bereits 49 %. Bei Auflagen zur Reduktion der Drift hatten 2009 bereits 13 % der im Raps eingesetzten Insektizide eine Auflage, 2018 waren es schon 77 % mit Abständen von 6 m bis 100 m. 
 

Die Ergebnisse zeigen, dass seit zehn Jahren Pflanzenschutzmittel vermehrt nur noch unter Einhaltung von Auflagen eingesetzt werden dürfen, und dass diese Massnahmen in der Modellierung einen grossen Einfluss auf die Risikopotenziale haben. Eine strikte Einhaltung der Auflagen bei der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln ist also zentral, um eine Reduktion des Risikopotenzials für Organismen der Oberflächengewässer zu erreichen. Aber nicht nur die hier besprochenen Auflagen, sondern auch die Wahl von risikoärmeren Wirkstoffen oder ein reduzierter Einsatz können einen wichtigen Beitrag zur Risikoreduktion leisten.