Pesticiden beschermen de landbouwopbrengsten door schadelijke insecten te bestrijden, schimmels, en onkruid. Echter, ze komen ook in naburige stromen en beschadigen de watergemeenschappen, die cruciaal zijn voor het behoud van de biodiversiteit, maken deel uit van het voedselweb en ondersteunen de zelfzuivering van water. In een landelijk monitoringprogramma een consortium van wetenschappers onder leiding van het Helmholtz Centrum voor Milieuonderzoek (UFZ) heeft aangetoond dat de overheidsdrempels voor pesticiden over het algemeen te hoog zijn en dat zelfs deze te hoge niveaus nog steeds worden overschreden in meer dan 80% van de waterlichamen. Zoals ze publiceerden in het wetenschappelijke tijdschrift Wateronderzoek het verlies aan biodiversiteit kan alleen worden gestopt als de milieurisicobeoordeling van pesticiden radicaal wordt herzien.

Twee jaar lang, de onderzoekers bestudeerden de besmetting met pesticiden op meer dan 100 meetlocaties in beken die door overwegend agrarische laaglandregio's in 12 deelstaten in Duitsland stromen. Ze vonden significante overschrijdingen van de RAC-waarde - de concentratie van een actief ingrediënt gespecificeerd in de officiële goedkeuringsprocedure voor een pesticide, die in het waterlichaam niet mag worden overschreden om negatieve effecten op in het water levende organismen te voorkomen. In de meeste van de onderzochte kleine stromen, de RAC-waarden werden overschreden (81%). In 18% van de stromen, dergelijke overschrijdingen werden geconstateerd voor meer dan 10 bestrijdingsmiddelen. "We hebben een aanzienlijk hogere pesticidenbelasting gedetecteerd in kleine waterlichamen dan we oorspronkelijk hadden verwacht, " zegt prof. Matthias Liess, ecotoxicoloog bij het UFZ en coördinator van het kleine watermeetproject. Bijvoorbeeld, in drie waterlichamen, het insecticide thiacloprid overschreed de RAC-waarde meer dan 100-voudig. In 27 stromen de insecticiden clothianidin, methiocarb, en fipronil, evenals herbiciden zoals terbutylazine, nicosulfuron, en lenacil overschreed de RAC-waarde 10- tot 100-voudig.

Door de uitgebreide dataset de onderzoekers konden onthullen dat pesticiden in het water levende gemeenschappen van ongewervelde dieren aantasten in veel lagere concentraties dan eerder werd aangenomen door de risicobeoordeling van pesticiden. De concentraties zijn afhankelijk van welke soorten geconserveerd moeten worden. Bijvoorbeeld, gevoelige insectensoorten zoals kokerjuffers en libellen hebben veel lagere (1.000-voudige) drempelwaarden nodig dan slakken en wormen. "Voor gevoelige insectensoorten, de pesticideconcentratie in de kleine laaglandstroompjes is de meest relevante factor die bepalend is voor hun voortbestaan. In tegenstelling tot, andere milieuproblemen zoals de uitbreiding van de waterloop, zuurstof tekort, en een te hoog gehalte aan voedingsstoffen zijn minder belangrijk. Voor het eerst maakt deze studie een rangschikking mogelijk van milieuproblemen, ' zegt Lies.

Voor de huidige toelating van pesticiden, de hoge gevoeligheid van soorten in de ecosysteemcontext wordt schromelijk onderschat. Tot nu, het ecologische risico van pesticiden in het veld is voorspeld op basis van laboratoriumstudies, kunstmatige ecosystemen, en simulatiemodellen. Echter, volgens Lies, de resultaten van het laboratorium komen niet overeen met de werkelijkheid. "Naast pesticiden, veel andere stressoren werken in op organismen in het ecosysteem. Deze maken ze veel gevoeliger voor bestrijdingsmiddelen. Natuurlijke stressoren zoals predatiedruk of concurrentie tussen soorten worden onvoldoende meegenomen in de risicobeoordeling. Maar deze voor de hand liggende problemen blijven vaak onopgemerkt omdat de mate van besmetting met pesticiden en het effect hiervan niet in het veld zijn gevalideerd - noch in Duitsland, noch in andere landen, " hij zegt.

In de loop van het project, de wetenschappers ontdekten ook dat het type bemonstering een drastische invloed heeft op de gemeten concentraties pesticiden. Naast het scoopmonster dat standaard wordt gespecificeerd door de EU Kaderrichtlijn Water, ze namen ook een 'event-sample'. Hier, een automatisch gestuurde monsternemer neemt watermonsters uit het waterlichaam na een regenbui. "Het evenementmonster geeft veel realistischere resultaten omdat de pesticiden de waterlichamen binnendringen als gevolg van de verhoogde oppervlakte-afvoer van het veld, vooral tijdens regen, " zegt Liess. Vergeleken met de schepmonsters, de gebeurtenisgerelateerde monsters laten een 10 keer hogere pesticidebelasting zien. "Om de watervervuiling realistisch weer te geven, monsters moeten daarom worden genomen na regenval. Daarom hebben we een officiële regelmatige milieumonitoring nodig om de hoeveelheid en de effecten van pesticiden te kunnen beoordelen, ", zegt Matthias Liess. Hij en zijn collega's eisen ook dat nieuwe wetenschappelijke bevindingen sneller worden opgenomen in het goedkeuringsproces voor nieuwe pesticiden. "We gebruiken nog steeds pesticiden die vele jaren geleden zijn goedgekeurd op basis van een verouderde risicobeoordeling. Hier moet dus zo snel mogelijk verandering in komen. Alleen op deze manier kunnen we de biodiversiteit in onze wateren en daarmee de diensten die deze levensgemeenschappen aan onze ecosystemen leveren, behouden."