nanobieneBild: Clipdealer

Bestäubende Insekten tragen massgeblich zur Produktivität vieler ökonomisch wichtigen Pflanzen bei. Neben der Honigbiene sind andere natürliche Bestäuber wie Hummeln, solitäre Bienen und Schwebfliegen von grosser Bedeutung. Leider sind mehr als 40 Prozent dieser Insekten vom Aussterben bedroht. Hauptgrund dieses Rückgangs sind Lebensraumverluste durch die Intensivierung der Landwirtschaft gekoppelt mit der vermehrten Anwendung von agrochemischen Stoffen. Solche Stoffe wollen Forscher durch den Einsatz von Nanomaterialien ersetzen. In der Zukunft ist mit einem vermehrten Einsatz der Nanotechnologie in der Landwirtschaft zu rechnen.

Dadurch sollen unter anderen die verwendeten Mengen an Pflanzenschutzmitteln reduziert, die Nährstoffverluste bei der Düngung minimiert und die Erträge durch ein optimiertes Nährstoffmanagement gesteigert werden. Zudem sollen Nanopartikel die Langlebigkeit von Pflanzenextrakten erhöhen, und mit diesen zusammen als botanische Pestizide gegen Krankheitsvektoren wie zum Beispiel Malariamücken eingesetzt werden. Nanomaterialien in Nanopestiziden zeigten eine gute Wirkung gegen schädliche Insekten. Daher ist es nicht auszuschliessen, dass sie auch für bestäubende Insekten giftig sein könnten. Die Bewertung der Risiken und Auswirkungen der Nanopartikeln auf wildlebenden Organismen, u.a. Insekten und die entsprechende Gesetzgebung stecken jedoch weitgehend in den Kinderschuhen. Vor allem fehlt es an umweltrelevanten Expositionskonzentrationen, was die realistische Einschätzung des Risikos erschwert.

Insekten, die zur Bestäubung diverser Pflanzenarten einen wichtigen Beitrag leisten, werden vermehrt mit diesen Substanzen in Kontakt kommen. Entweder atmen sie die Partikeln ein, oder sie nehmen sie durch kontaminiertes Pflanzenmaterial oder Wassertopfen auf. Zurzeit gibt es nur eine begrenzte Anzahl an Fütterungsstudien, die sich mit der Langzeitauswirkungen der Nanopartikeln auf Insekten befassen. Doch einige davon beweisen bereits, dass diese die Überlebenschancen wichtiger Bestäuberinsekten durchaus negativ beeinflussen können. So zeigten Studien der Universität von Ljubjana, dass Zinkoxid-Partikel die Mortalität der Honigbienen erhöht. Zinkoxid-Nanopartikel finden sich in vielen verschiedenen Produkten: in optoelektronischen Geräten, Sonnencremen, Farbpigmenten, Kosmetika, Lebensmittelzusätzen und Medikamenten. Diese Fülle von Produkten im weltweiten Einsatz erhöht die Wahrscheinlichkeit ihres toxischen Potenzials. Auch die heute allgegenwärtig und in grossen Mengen produzierten Ceriumoxid-Nanopartikeln haben negative Effekte auf das Nervensystem der Bienen.

Neben den erhofften positiven Auswirkungen in verschiedenen Bereichen, bergen also auch Nanomaterialien potenzielle Gefahren. Werden sie in der Landwirtschaft vermehrt verwendet, kann dies unvorhersehbare Risiken mit sich bringen. Auch anderweitige Nutzungen der Technologie wie zum Beispiel zur industriellen Herstellung von Kraftstoffzusätzen und Katalysatoren oder Pigmenten führen zu einer hohen atmosphärischen Belastung. Nimmt die Exposition von Mensch und Umwelt durch Rückstände von Nanomaterialien in Nutzpflanzen und Böden zu, steigt das Risiko einer möglichen Bioakkumulation dieser Partikeln in der Umwelt und entlang der Nahrungskette. Daher muss die Anwendung von Nanomaterialien kritisch geprüft und die potenziellen Risiken der Technologie genau erforscht werden. Vorsichtsmassnahmen sind erforderlich, da Informationen über das Schicksal der Nanopartikel in der Umwelt und über ihre Fähigkeit zur Bioakkumulation und Biomagnifikation (Anreicherung von Schadstoffen aus der Umwelt in Lebewesen über die Nahrung) fehlen. Es braucht Nano-Sicherheitsforschung, um das Wissen darum, wie die Nanopartikel mit ihrer Umwelt und speziell mit einem lebenden Organismus interagieren zu erhöhen. Der Schlussbericht des Nationalen Forschungsprogramms NFP 64 „Chancen und Risiken von Nanomaterialien“ weist darauf hin, dass auch hierzulande genügend Wissen für eine systematische Risikoabklärung gesammelt werden muss. Denn es dürfte nicht lange dauern, bis nanomaterialhaltige Pflanzenschutzmittel in den Registrierungsprozess kommen.