Ökologische Folgen der Grünen Gentechnik

Transkript

1 Ökologische Folgen der Grünen Gentechnik Dresden, 24. April 2006 Martha Mertens Institut für Biodiversität Netzwerk e.v.

2 Neue Eigenschaften in gentechnisch veränderten Pflanzen Resistenz gegen Herbizide (Roundup, Basta/Liberty) Insekten (Toxingen aus Bacillus thuringiensis Bt) Pilze Bakterien Viren Umweltstress (Salz, Kälte, Hitze, Trockenheit) Neue und veränderte Inhaltsstoffe Proteine, Stärke, Fette Vitamine, sekundäre Inhaltsstoffe Mineralstoffe Industrielle Rohstoffe, z.b. Spinnenseide Veränderte Lignine

3 Neue Eigenschaften in gentechnisch veränderten Pflanzen Wachstum Beschleunigtes Wachstum Ertragssteigerung Blütenfarbe Haltbare Früchte Sterile Pollen und Samen (Terminator) Genpharming Pharmazeutika wie Impfstoffe Antikörper Humanproteine

4 Weltweiter Anbau von GVO 2005 lt. ISAAA ca 90 Mill. ha 4 Pflanzenarten (> 99 %): - Soja (60 %) - Mais (24 %) - Baumwolle (11 %) - Raps (5 %) 2 Eigenschaften (> 99 %): - Herbizidresistenz (HR, 71 %) - Insektenresistenz (Bt, 18 %) - HR/Bt kombiniert (11 %) 5 Hauptanbauländer (> 85 %): - USA (~ 50 %) - Argentinien - Brasilien - Kanada - China HR-Soja u. a. in USA, Argentinien, Brasilien Bt-Mais u. a. in USA, Kanada, Argentinien, Südafrika Bt-Baumwolle u. a. in USA, Argentinien, Australien, China, Indien HR-Raps in USA, Kanada ISAAA = International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications, hauptsächlich durch Industrie- und staatl. Mittel gesponserte Organisation,

5 Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) in der Umwelt Generell gilt: GVO sind nicht rückholbar Anders als Chemikalien können sich GVO vermehren verändern genetisch austauschen (aktiv) ausbreiten und in Wechselwirkungen mit anderen Organismen treten

6 Ökologische Wirkungen von GVO Gentransfer: - Kreuzung mit Kultur- und Wildarten - horizontaler Gentransfer (Mikroorganismen) Ausbreitung in andere Ökosysteme Effekte auf Nichtziel-Organismen in Ökosystemen Sekundäre Effekte durch Herbizideinsatz und Resistenzentwicklung Förderung von Monokulturen und Intensivierung der Landwirtschaft

7 Gentransfer - Auskreuzung Übertragung der Transgene auf Pflanzen der gleichen Art sowie auf verwandte Kultur- und Wildpflanzen Pollentransfer durch Wind und Insekten über große Entfernungen möglich Heimische Kulturpflanzen besitzen Kreuzungspartner unter Wildpflanzen (z.b. Raps, Zuckerrübe, Gräser, Obstarten, Gehölze) (Ungewollte) Kombination von Transgenen in Kultur- und Wildarten Gentechnische Kontamination von Landsorten und genetischen Ressourcen Unbekannte Effekte bei Transgen-Eintrag in anderen genetischen Hintergrund Containment-Systeme (z. B. Sterilitätsgene, Transformation von Chloroplasten) garantieren keine Sicherheit

8 Horizontaler Gentransfer Aufnahme pflanzlicher DNA durch Mikroorganismen möglich An Bodenpartikel gebundene DNA stabil und vor Abbau geschützt Eintrag transgener DNA in Böden über Pollen, Wurzeln, Pflanzenmaterial Nachweis von horizontalem Gentransfer im Labor Horizontaler Gentransfer begünstigt durch bakterielle DNA-Sequenzen, die in Pflanzen eingebaut werden (z.b. Antibiotika-Resistenzgene, Plasmid-DNA)? Erhöhte Wahrscheinlichkeit für horizontalen Gentransfer bei transgenen Pflanzen mit Chloroplasten-Transformation (viele Transgenkopien, bakterielle Sequenzen, bakterielle Proteinsynthese )

9 Ausbreitung von GVO Begünstigt vor allem bei erhöhter Wettbewerbsfähigkeit der GVO Besonders kritische Transgene/Eigenschaften: Resistenz gegen Schädlinge, Krankheitserreger oder Umweltstress, verändertes Fortpflanzungs- oder Wachstumsverhalten Kritische Arteigenschaften: anpassungsfähig, Pflanzen/Samen winterhart, starke Samenproduktion, Samenverbreitung durch Vögel, Wind und Wasser über große Entfernungen, jahrelange Keimfähigkeit der Samen, mehrjährig, Verbreitung durch Tiere, Wind, Wasser, Erde sowie menschliche Aktivitäten (4 Ts - Trade, Transport, Travel and Tourism) Folge für Ökosysteme: Verdrängung weniger fitter Arten Sichere Prognose nicht möglich

10 Modell der Exotischen Arten Vergleich transgener Pflanzen mit eingeführten Arten Etablierung von 1-2 % der eingeführten Arten (Xenobiota) in Mitteleuropa - Großteil gilt als nicht rückholbar Invasionserfolg durch bestimmte Eigenschaften begünstigt doch auch Kenntnis artspezifischer Eigenschaften erlaubt keine sichere Prognose Charakteristika des aufnehmenden Ökosystems wichtig Erhebliche zeitliche Verzögerung zu beobachten (Jahre bis Jahrzehnte, bei Gehölzen teilweise Jahrhunderte)

11 Direkte und indirekte Effekte auf Ökosysteme Auftreten unerwünschter Eigenschaften als Folge von Positionseffekten (1) und pleiotropen Effekten (2) Effekte auf andere Organismen durch erwünschte (z.b. Bt-Toxine) und unerwartete Eigenschaften (Pilztoleranz bei GV-Petunien, erhöhter Ligningehalt bei Bt-Mais) Zahlreiche Expositionspfade denkbar: z.b. Pollen, Samen/Früchte, Blatt- und Wurzelmaterial Boden als Black Box Neue Toxine und Inhaltsstoffe (z.b. Pharmazeutika) besonders problematisch Vervielfältigte, evtl. synergistische Wirkungen bei Transgenkombinationen (1) durch Einbauorte der Transgene bedingte Effekte, (2) Nebenwirkungen von Transgenen und Genprodukten

12 Herbizidresistente (HR)-Pflanzen Negative Wirkung auf die Artenvielfalt (UK-Studie Farm Scale Evaluations): Reduktion der Wildpflanzen und davon lebender Insekten auf und neben Ackerflächen (44 % weniger Blütenpflanzen, 24 % weniger Schmetterlinge an HR-Rapsfeldrändern) Gefährdung anderer Tiere, z. B. Vögel Herbizidresistente Unkräuter (8 Unkräuter resistent gegen Roundup) Veränderung der Artenzusammensetzung der Unkrautflora Signifikante Erhöhung des Herbizidverbrauchs Schädliche Wirkung von Herbiziden auf Bodenleben, Amphibien, Gewässer und Nachbarflächen Rückstände in Ernteprodukten RoundupReady (RR) = resistent gegen Roundup, LibertyLink (LL) = resistent gegen Liberty

13 Insektenresistente Bt-Pflanzen Bildung des Bt-Toxins während gesamter Vegetationsperiode Gefährdung von Schmetterlingen (z.b. Schwalbenschwanz, Pfauenauge) und anderen Insekten durch Bt-Pollen und Bt-Pflanzenmaterial Multitrophe Interaktionen Effekte der Bt-Toxine auf Räuber, Parasitoide Eintrag von Bt-Toxin in den Boden über Wurzeln und Pflanzenmaterial, Anreicherung von Bt-Toxin im Boden? Effekte auch auf Bodenlebewesen (Regenwürmer, Nematoden, Insektenlarven)? Übertragung der Resistenz auf Wildpflanzen: - Erhöhte Fitness der Kreuzungsnachkommen (z.b. Sonnenblumen)? - Wirkungen der Bt-Toxine auf Insekten etc, die von Wildpflanzen leben Bt-Toxin = Giftstoff aus Bacillus thuringiensis

14 Insektenresistente Bt-Pflanzen Auftreten von Sekundärschädlingen, wenn Hauptschädling dezimiert wird Resistenzentwicklung bei Schädlingen zu erwarten Resistenzmanagement zur Verzögerung der Resistenzentwicklung (Hochdosis-Refugien-Strategie) Verringerung des Insektizideinsatzes? Annahmen für Hochdosis-Refugien-Strategie: - Hohe Expression des Bt-Toxins in allen Pflanzenteilen - Konstante Expression des Bt-Toxins während Pflanzenwachstum - Rezessive Vererbung von Resistenzgenen der Insekten - Gleich rasche Entwicklung empfindlicher und resistenter Insekten - Insekten bewegen sich zur Paarung zwischen Bt-Flächen und Refugien Maiszünsler ist beherrschbar durch Fruchtwechsel, Nützlinge, Häckseln und Unterpflügen der Stoppeln

15 Schutz ökologisch sensibler Gebiete Enge Verzahnung von Schutzgebieten und Agrarflächen in D + EU Erhalt von Gebieten, die von GVO-Einwirkungen und Eintrag von Transgenen freibleiben, unerlässlich aufgrund der Schutzwürdigkeit dieser Gebiete aus evolutionsbiologischen Gründen zwecks künftiger Züchtungsprogramme zur Bereitstellung von Referenzflächen (baseline) für das Monitoring von GVO-Wirkungen

16 EU-Regelungen Freisetzungsrichtlinie 2001/18/EG - Hauptelemente: Vorsorgeprinzip Prüfung direkter, indirekter, sofortiger und langfristiger Auswirkungen von GVO auf Ökosysteme Beobachtung/Monitoring von GVO Öffentliches Register von GVO-Anbauflächen Begrenzte Produktzulassung für 10 Jahre Auslaufen bestimmter Antibiotikaresistenzgene Keine Haftungsvorschriften enthalten Verordnungen über Zulassung, Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit genetisch veränderter Lebens- und Futtermittel (1829/2003 und 1829/2003) Leitlinien zur Koexistenz (Juli 2003)

17 Zulassungspraxis in der EU Zulassung von GVO bis 1998 (z.b. Mais, Soja, Raps) Verbot einzelner GVO durch A, D, F, GR, LU, HU Zulassungsmoratorium Seit Mai 2004 Zulassung verschiedener GVO (Mais und Raps) zur Einfuhr und Verarbeitung 31 Bt-Maissorten in EU-Sortenliste 5 Mon810-Maissorten in Deutschland zum Anbau zugelassen Über 15 Anträge auf Zulassung von GVO ( Abstimmung in wissenschaftl. Gremien und Ministerrat - Bei Fehlen einer qualifizierten Mehrheit Entscheidung durch EU-Kommission

18 Situation in der EU Klage der USA, Kanadas und Argentiniens gegen EU vor WTO wegen Wettbewerbsverzerrung Zurückweisung der WTO-Klage durch EU-Kommission unter Verweis auf Vorsorgeprinzip und Wissenslücken bzgl. möglicher Effekte auf Gesundheit und Umwelt durch GVO Undemokratisches GVO-Zulassungsverfahren Genehmigung durch EU-Kommission auch bei fehlender Mehrheit für Zulassung in Ausschüssen und Ministerrat Wichtige Rolle der EFSA (European Food Safety Authority) als zentraler Genehmigungsbehörde EFSA unter Beschuss wegen einseitiger pro-gvo-stellungnahmen ( Koexistenz nur wirtschaftliche oder auch ökologische Frage?

19 Infos im Internet