Pollendeposition: Erfassung und Bedeutung für die Abschätzung von GVO-Effekten auf Schmetterlinge
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- Gert Grosse
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1 Eine Zukunftsaufgabe in guten Händen Pollendeposition: Erfassung und Bedeutung für die Abschätzung von GVO-Effekten auf Schmetterlinge Dr. Mathias Otto Fachgebiet Risikobewertung gentechnisch veränderter Organismen (GVO) / Vollzug Gentechnikgesetz Fotos: M. Otto
2 Bt-Mais und Schmetterlinge Bt-Mais: Insektenresistent durch Bt-Toxine Bt-Toxin wird auch im Pollen gebildet Polleneintrag durch Wind in angrenzende Flächen (z.b. auf Futterpflanzen von Schmetterlingen) Die Exposition von Schmetterlingslarven ist eng mit der Frage der Pollendeposition verbunden Aufnahme der Pollen mit den Futterpflanzen Effekte Bedeutung für die Risikobewertung und das Risikomanagement z.b. Abstandsregelungen Fotos: M. Otto
3 Foto: M. Otto Gespräch BIO-LK Helmholtz-Gymnaskum Feb. 2012
4 Konzentration / Pollenfluss Deposition / Akzeptor Aus: Hofmann et al Foto: M. Otto Gespräch BIO-LK Helmholtz-Gymnaskum Feb. 2012
5 Was beeinflusst die Pollenmenge auf Blättern? Pollenschütte Ausbreitung Deposition Foto: M. Otto Variation der Pollenschütte Sortenunterschiede Wetter / Region Zeitpunkt Aussaat Pollenmenge, Zeitpunkt und Verlauf variieren Variation der Ausbreitung Entfernung zum Maisfeld Relative Lage zum Maisfeld Wind, Sonneneinstrahlung Thermik.. Foto: M. Otto Variation der Deposition Unterschiedliche Oberflächen der Blätter Verlust bei Regen Verkleben von Pollen bei Nässe Verlagerung / Akkumulation in bestimmten Blattbereichen
6 Erfassungsmethoden Blattdeposition: Abnahme direkt oder indirekt von Pflanzen Foto: M. Otto Mit Klebeband ( leaf print ) Blätter Abwaschen Direkte Digitalmikroskopie im Feld Depositionsraten: Einfache gravimetrische Verfahren (semiquantitativ) Durham Falle Objektträger regelmäßig in GVO-Studien verwendet Foto: M. Otto
7 Erfassungsmethoden Passivsammler zur standardisierten Erfassung von Pollenfluss und Deposition Pollenmassenfilter PMF Foto: F. Hofmann Volumetrische Aktivgeräte zur kontinuierlichen Erfassung der Pollenkonzentration in der Luft Hirst-Pollenfalle Pollenmonitor PMO Ausbreitungsmodelle z.b. Partikelmodell LASAT / AUSTAL2000 Fotos: F. Hofmann
8 Pollenmassenfilter (PMF) Erfasst die standörtliche Depositionsbelastung Misst den gesamten Pollenfluss/Deposition über den Blühzeitraum Für das GVO-Monitoring entwickelt (UBA 2000); 2007 Standardisierung über VDI (derzeit CEN-TS) Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Standorten und Jahren Effizientes Verfahren Foto: F. Hofmann Erlaubt die Abschätzung der Maispollendeposition über die Entfernung (auch > 100m)
9 Maispollendeposition über die Entfernung Standardisierte Erfassung PMF Quelle: Hofmann et al. 2013
10 Variabilität der Pollenschütte Pollenkonzentration, kontinuierliche Erfassung (Pollenmonitor Hirst-Falle) 40% 40% Mittel Mittel % 30% 20% Westerloge 2006 Westerloge % 10% 10% Foto: F. Hofmann 0% 0% Data: R. Wachter, documented PID/DWD, EAN European Aeroallergen Network Aus: Hofmann et al (BfN-Gutachten)
11 Variabilität der Deposition auf Blättern Digitalmikroskopie im Feld USB Digital Handheld Microscope Dino-Lite pro AM413T
12 Variabilität der Deposition auf Blättern Digitalmikroskopie im Feld USB Digital Handheld Microscope Dino-Lite pro AM413T Quelle: Hofmann et al 2013 (BfN-Skript 353)
13 Variabilität der Deposition auf Blättern Digitalmikroskopie im Feld USB Digital Handheld Microscope Dino-Lite pro AM413T Quelle: Hofmann et al (BfN-Skript 353)
14 Methodenübersicht Vergleich verschiedener Messmethoden am gleichen Standort Digital-Mikroskopie PMO PMF Zeit Hofmann et al. (BfN-Gutachten); Daten basierend auf Hofmann et al (BfN Skript 353)
15 Methodenübersicht / Fazit Messergebnisse zur Blattdeposition sind pflanzenspezifisch und situationsbezogen; für vergleichbare Ergebnisse sind zusätzlich Erhebungen von Konzentration und Deposition mit standardisierten Verfahren (z.b. PMF, PMO) erforderlich Die hohen Schwankungen bei Pollenschütte, Ausbreitung und Deposition bedeuten, dass Messungen für allgemeingültige Aussagen mit hohem Aufwand verbunden sind Einzelne Messungen mit z.b. Objektträgern sind wenig aussagekräftig, wenn der Verlauf von Pollenschütte und Deposition nicht erhoben wurden Die Beziehung zwischen der Menge des verfrachteten Pollens über die Entfernung lässt sich am besten über den PMF bestimmen (standardisiert; Pollenfalle ohne Strom; vertretbarer Aufwand)
16 Methodenübersicht PMO / Hirst PMF Digitalmikroskopie Objektträger Blattwaschen Intensität Pollenschütte, Imission Immission + + Verlauf Pollenschütte, Imission Immission + Gesamtdeposition + + Tagesdepositionsraten + + Einfluss Entfernung (+) + (+) (+) Mittelwert Blatt + + Varianz Blatt +
17 Expositionsabschätzung / Modellierung Messwerte Pollen- Konzentration, Fluss, Deposition Methoden müssen differenziert betrachtet werden Variabilität hoch / Blattdeposition muss mit Standard verbunden werden Modelle Pollendeposition Simulationsmodell Effekte Schmetterlinge Wissenschaftliche Grundlagen für die Risikobewertung und das Risikomanagement (Abstände zu Schutzgebieten)
18 Expositionsabschätzung / Modellierung Daten zur Pollendeposition sind zur Definition des Wirkradius von GVO bei der FFH-VP notwendig Für Worst-Case Abschätzungen sind über Messungen hinaus Modell-Szenarien erforderlich Eine Abschätzung der Pollendeposition / Exposition für konkretes Schutzgebiet ist über das Verfahren nach TA-Luft möglich (Partikelmodell LASAT / AUSTAL2000) (Publikation und Anleitung aus BfN-Projekt in Vorbereitung) Derzeitige Modelle zur Effektabschätzung von Bt-Mais auf Schmetterlinge (z.b. EFSA) basieren nicht auf standardisierten Messungen der Pollendeposition Modellierungen sollten nicht nur Effekte berechnen, sondern auch Unsicherheiten bei der Bewertung von Bt-Mais auf Schmetterlingslarven aufzeigen (z.b. schlechte Datengrundlage für EFSA-Modell)
19 Eine Zukunftsaufgabe in guten Händen Vielen Dank Insbesondere auch an folgende durch BfN-Projekte involvierte Personen: Frieder Hofmann (Ökologiebüro, TIEM) Ulrich Schlechtriemen (TIEM) Ulrike Kuhn (TIEM) Werner Wosniok (Uni Bremen) Maren Kruse-Plaß (TIEM) Ulf Janicke (Ingenieurbüro Janicke) Klaus-Peter Wittich (DWD) Reinhard Wachter (Pollenflug Nord)
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