Nach neuen Forschungsergebnissen des Wirtschaftswissenschaftlers Federico Ciliberto von der University of Virginia hat die weit verbreitete Einführung gentechnisch veränderter Pflanzen den Einsatz von Insektiziden verringert, aber den Einsatz von Unkrautvernichtungsmitteln erhöht, da die Unkräuter immer resistenter werden.
Ciliberto leitete zusammen mit Edward D. Perry von der Kansas State University, David A. Hennessy von der Michigan State University und GianCarlo Moschini von der Iowa State University die bisher größte Studie über gentechnisch veränderte Nutzpflanzen und den Einsatz von Pestiziden. Die vier Ökonomen untersuchten jährliche Daten von mehr als 5.000 Sojabohnen- und 5.000 Maisbauern in den USA aus den Jahren 1998 bis 2011 und übertrafen damit frühere Studien, die sich auf ein oder zwei Jahre Daten beschränkten, bei weitem.
„Die Tatsache, dass wir 14 Jahre lang Daten von Landwirten aus den gesamten USA auf Betriebsebene haben, macht diese Studie zu etwas ganz Besonderem“, sagte Ciliberto. „Wir haben wiederholte Beobachtungen derselben Landwirte und können sehen, wann sie gentechnisch verändertes Saatgut eingeführt haben und wie sich dadurch ihr Einsatz von Chemikalien verändert hat.“
Seit 2008 haben gentechnisch veränderte Pflanzen mehr als 80 Prozent der in den USA angebauten Mais- und Sojabohnenkulturen ausgemacht. Maissaatgut ist mit zwei Genen verändert: Eines tötet Insekten ab, die das Saatgut fressen, und eines ermöglicht es dem Saatgut, Glyphosat zu tolerieren, ein Herbizid, das häufig in Unkrautvernichtungsmitteln wie Roundup verwendet wird. Sojabohnen werden mit nur einem Glyphosat-resistenten Gen verändert.
Überraschenderweise verbrauchten Maisbauern, die das insektenresistente Saatgut verwendeten, deutlich weniger Insektizide – etwa 11,2 Prozent weniger – als Landwirte, die keinen gentechnisch veränderten Mais einsetzten. Die Maisbauern setzten in den 13 Jahren auch 1,3 Prozent weniger Herbizide ein.
Bei Sojabohnen hingegen stieg der Herbizideinsatz deutlich an, wobei Landwirte, die gentechnisch verändertes Saatgut verwendeten, 28 Prozent mehr Herbizide einsetzten als Landwirte, die dies nicht taten.
Ciliberto führt diesen Anstieg auf die Ausbreitung glyphosatresistenter Unkräuter zurück.
„Anfangs ging der Herbizideinsatz zurück, aber im Laufe der Zeit stieg der Einsatz von Chemikalien an, weil die Landwirte neue Chemikalien einsetzen mussten, als Unkräuter eine Resistenz gegen Glyphosat entwickelten“, so Ciliberto.
Maisbauern, so Ciliberto, mussten sich noch nicht mit dem gleichen Ausmaß an Resistenz auseinandersetzen, zum Teil weil sie gentechnisch veränderte Pflanzen nicht so schnell eingeführt haben wie ihre Kollegen in der Sojabranche. Die Studie fand jedoch Belege dafür, dass sowohl Mais- als auch Sojabauern den Herbizideinsatz in den letzten fünf Jahren der Studie erhöht haben, was darauf hindeutet, dass Unkrautresistenzen für beide Gruppen ein wachsendes Problem darstellen.
Von 2006 bis 2011 sank der Prozentsatz der nur mit Glyphosat besprühten Hektar bei Sojabauern von mehr als 70 Prozent auf 41 Prozent und bei Maisbauern von mehr als 40 Prozent auf 19 Prozent. Der Rückgang ist darauf zurückzuführen, dass die Landwirte auf andere Chemikalien zurückgreifen mussten, da glyphosatresistente Unkräuter immer häufiger auftreten.
„Es gibt Hinweise darauf, dass die Unkräuter immer resistenter werden und die Landwirte zusätzliche Chemikalien einsetzen müssen, und zwar mehr davon“, so Ciliberto.
Insekten scheinen keine ähnliche Resistenz entwickelt zu haben, was zum Teil darauf zurückzuführen ist, dass die Landwirte aufgrund von Bundesvorschriften einen „sicheren Hafen“ auf ihren Feldern haben müssen, der frei von gentechnisch veränderten Pflanzen ist. Da sie mit Insekten in anderen Teilen des Feldes interagieren und sich dort vermehren, tragen sie dazu bei, die Entwicklung resistenter Gene zu verhindern.
Trotz des Rückgangs des Insektizideinsatzes stellt der anhaltende Anstieg des Herbizideinsatzes ein erhebliches Umweltproblem dar, da hohe Dosen dieser Chemikalien die biologische Vielfalt schädigen und die Wasser- und Luftverschmutzung erhöhen können.
Ciliberto und seine Kollegen haben die Gesamtumweltauswirkungen des veränderten Chemikalieneinsatzes infolge der Einführung gentechnisch veränderter Kulturpflanzen gemessen und dabei den so genannten Umweltwirkungsquotienten (EIQ) verwendet, um die Auswirkungen der Chemikalien auf Landarbeiter, Verbraucher und die Umwelt zu berücksichtigen. Bei einem Vergleich zwischen Anwendern und Nichtanwendern wurde festgestellt, dass sich die Auswirkungen auf Landarbeiter und Verbraucher kaum verändert haben. Allerdings korrelierte die Einführung von gentechnisch veränderten Sojabohnen mit einer negativen Auswirkung auf die Umwelt, da der erhöhte Herbizideinsatz auch die Verschmutzung lokaler Ökosysteme erhöhte.
Insgesamt sagte Ciliberto, dass er von dem Ausmaß, in dem der Herbizideinsatz zugenommen hat, überrascht und über die möglichen Auswirkungen auf die Umwelt besorgt sei.
„Ich habe nicht erwartet, ein so starkes Muster zu sehen“, sagte er.