In der hier vorgestellten Studie wurden direkte und indirekte (sogenannte sekundäre oder systemische) Reaktionen von Planktonorganismen auf eine kombinierte Insektizid-Herbizid-Belastung untersucht. Es wurde das Insektizid a-Cypermethrin (CYP), ein Pyrethroid, und das Herbizid Isoproturon (IPU) verwendet. Diese Wirkstoffe wurden ausgewählt, weil sie auf molekularer Ebene unabhängig voneinander wirken (Nervengift und Photosystem-II-Blocker). Daher können toxische Effekte gut auf das eine oder andere Mittel zurückgeführt werden. Die Untersuchung setzte sich aus drei Teilen zusammen: Beide Pestizide wurden einzeln in Mesokosmos-Experimenten appliziert und Kombinationen davon in einer weiteren Mesokosmen-Studie. Der Beobachtungszeitraum für alle Experimente betrug zwei Vegetationsperioden. Zusätzlich wurden “single-species”-Tests und ein “Biomonitoring” durchgeführt. Forschungsziel war die Untersuchung von Unterschieden in der Auswirkung der drei verschiedenen Belastungsszenarien. Daraus sollten sich Hinweise darauf ergeben, wie sich direkte und sekundäre Effekte der verschiedenen Behandlungsszenarien ökosystemar auswirken können. Darauf aufbauend sollten Möglichkeiten erörtert werden, wie man die Kombinationseffekte der verwendeten Giftstoffmischungen entweder qualitativ ableiten oder quantitativ vorhersagen kann. Die Ergebnisse der Insektizidstudie zeigten, dass die Empfindlichkeit gegenüber dem Wirkstoff mit der Stellung in der Nahrungskette zunahm. Der sensibelste Organismus war Chaoborus crystallinus mit einer NOEC von weniger als 0.015 µg/L CYP. Damit bestimmt er auch die Gesamt-NOEC dieses Studienteils. Er stellt den wichtigsten Räuber im Testsystem dar. – “Recovery” konnte für alle Endpunkte gezeigt werden. Funktionelle Parameter wurden nicht beeinflusst. Sekundäre Effekte konnten daraus abgeleitet werden, dass man die Änderungen in der top-down-Kontrolle im Nahrungsnetz nach unten durchspielte. In der Herbizidstudie wurden Änderungen der funktionellen Parameter festgestellt. So wurde ein deutliches “DO-pH-alkalinity-conductivity”-Syndrom beobachtet. Die Reaktion auf ökosystemarer Ebene war abhängig davon, ob die Makrophyten betroffen waren oder nicht. Sekundäre Effekte wurden von “bottom-up” kontrolliert. Oftmals wurde eine Reaktion beobachtet, die im Zeitverlauf stark oszillierte. Die Amplitude war abhängig vom Fraßdruck, der auf dem jeweiligen Taxon lag und von der Stärke des Wirkstoff-Effekts auf die Makrophyten und damit auf die strukturelle Integrität des Testsystems. Im Plankton überwogen die Sekundäreffekte die direkt toxischen Auswirkungen bei weitem. Die Gesamt-NOEC lag bei 4 µg/L IPU. Wiederum wurde versucht, die Systemreaktion grafisch darzustellen. Die “recovery” ist bei vielen Endpunkten an ein Nachwachsen der Makrophyten gekoppelt. Aus der Kombinationsstudie konnten drei Prinzipien für die kombinierten Effekte der verwendeten Pestizide abgeleitet werden: 1. Die auf einen der beiden Wirkstoffe empfindliche Taxa reagierten ebenso wie bei einer Einzelbelastung, da die toxische Wirkung auf molekularer Ebene ja völlig getrennt ansetzt. Änderungen ergaben sich nur dann, wenn solch ein Taxon sehr eng ins Nahrungsnetz eingebunden war. 2. Mäßig sensible Organismen reagierten auf Grund von Wechselwirkungen über das Nahrungsnetz anders als bei einer Einzelbelastung. Die “top-down”-Kontrolle war dabei wichtiger als die “bottom-up”. Manche Effekte traten allerdings nur dann auf, wenn sie durch eine Veränderung von “bottom-up” unterstützt wurden. Effekte, die bei einer Belastung mit nur einem Wirkstoff lediglich zu nicht signifikanten Auslenkungen führten, konnten in der Kombination mit einem weiteren Stressor dazu führen, dass sich Effekte potenzierten. Die Effekte in Bezug auf den Artenreichtum im Zooplankton waren in der Kombinationsstudie größer als bei den Einzelapplikationen. 3. Die dritte Schlussfolgerung ergab sich für Taxa, die in keiner der beiden Einzelsubstanz-Studien eine Reaktion auf die Belastung zeigten, allerdings von der Kombination betroffen wurden. Solche Effekt waren sekundärer Natur und unterlagen wiederum stärker der “top-down”-Kontrolle. – In Abhängigkeit der Halbwertszeit der Wirkstoffe überwiegen direkt nach der Belastung die toxischen und dann die sekundären Effekte. “Recovery” hängt für einige Endpunkte wiederum von der Entwicklung der Makrophyten ab. Das Rechenmodell der “BLISS independence” konnte toxische und einfache sekundäre Wirkungen auf Taxa und physikochemische Parameter recht treffend vorhersagen. Dies stellt ein vielversprechendes Ergebnis für die Risikoabschätzung von Umweltchemikalien dar.     «

In der hier vorgestellten Studie wurden direkte und indirekte (sogenannte sekundäre oder systemische) Reaktionen von Planktonorganismen auf eine kombinierte Insektizid-Herbizid-Belastung untersucht. Es wurde das Insektizid a-Cypermethrin (CYP), ein Pyrethroid, und das Herbizid Isoproturon (IPU) verwendet. Diese Wirkstoffe wurden ausgewählt, weil sie auf molekularer Ebene unabhängig voneinander wirken (Nervengift und Photosystem-II-Blocker). Daher können toxische Effekte gut auf das eine oder and...     »