За последние 20 лет инсектициды, применяемые в сельскохозяйственных ландшафтах США, стали значительно более токсичными - более чем в 120 раз в некоторых штатах Среднего Запада - для медоносных пчел при попадании внутрь, по данным группы исследователей, которые определили рост семян неоникотиноидов. обработки кукурузы и сои в качестве основной движущей силы этого изменения. Исследование является первым, в котором охарактеризованы географические закономерности токсичности инсектицидов для пчел и выявлены конкретные районы страны, на которых можно было бы сосредоточить усилия по смягчению последствий и сохранению.
По словам Кристины Грозингер, заслуженного профессора энтомологии и директора Центра исследований опылителей штата Пенсильвания, эта токсичность увеличилась в тот же период, когда было зарегистрировано повсеместное сокращение популяций опылителей и других насекомых.
«Инсектициды важны для борьбы с насекомыми, которые повреждают урожай, но они также могут влиять на другие виды насекомых, такие как пчелы и другие опылители в окружающем ландшафте», - сказала она. «Проблема в том, что наблюдается такое резкое увеличение общей токсичности инсектицидов в то время, когда существует так много опасений по поводу сокращения популяций насекомых-опылителей, которые также играют очень важную роль в сельскохозяйственном производстве».
Исследователи во главе с Мэгги Дуглас, доцентом кафедры экологических исследований Колледжа Дикинсона и бывшим постдокторантом Пенсильванского университета, объединили несколько общедоступных баз данных, в том числе данные об использовании инсектицидов из США. S. Геологическая служба, данные о токсичности от Агентства по охране окружающей среды и данные о посевных площадях от Министерства сельского хозяйства США - для получения ежегодных оценок «токсичной нагрузки» медоносных пчел от инсектицидов, применяемых в период с 1997 по 2012 год, на уровне округов. нагрузка как количество смертельных доз для пчел от всех инсектицидов, применяемых на пахотных землях в каждом округе.
Исследователи произвели отдельные оценки контактной токсической нагрузки, например, при прямом распылении на пчелу, и оральной токсической нагрузки, например, когда пчела проглатывает пыльцу или нектар растения, которое недавно было обработанный. Они создали карту прогнозируемой токсической нагрузки инсектицидов на уровне округа. Их результаты опубликованы сегодня (21 января) в Scientific Reports.
Команда обнаружила, что с 1997 по 2012 год количество применяемых инсектицидов уменьшилось в большинстве округов, в то время как токсическая нагрузка на пчел, основанных на контакте, оставалась относительно стабильной. Напротив, оральная токсическая нагрузка пчел увеличилась в среднем в 9 раз по США. S. Эта картина варьировалась в зависимости от региона, с наибольшим увеличением - в 121 раз - в Хартленде, который Министерство сельского хозяйства США определяет как всю Айову, Иллинойс и Индиану; большая часть Миссури; и часть Миннесоты, Огайо, Кентукки, Небраски и Южной Дакоты. Северные Великие равнины были вторым по величине увеличением в 53 раза. Этот регион включает всю Северную Дакоту и часть Южной Дакоты, Небраски, Колорадо, Вайоминга, Монтаны и Миннесоты.
«Это резкое увеличение токсической нагрузки при пероральном введении связано со сдвигом в сторону широкого использования неоникотиноидных инсектицидов, которые необычайно токсичны для пчел при попадании внутрь», - сказал Дуглас..
Наиболее широко используемое семейство инсектицидов в мире, неоникотиноиды обычно используются в качестве покрытия семян сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза и соя. Часть инсектицида поглощается растущими растениями и распределяется по их тканям, а остальная часть теряется в окружающей среде.
«Несколько исследований показали, что эти обработки семян имеют незначительные преимущества для большинства культур в большинстве регионов», - сказал Грозингер. «К сожалению, у производителей часто нет возможности покупать семена без этих обработок; у них нет выбора, как управлять своими посевами».
Исследователи предполагают, что распространенный метод оценки тенденций использования инсектицидов с точки зрения количества применяемых инсектицидов не дает точной картины воздействия на окружающую среду.
«Показатель, который мы используем, - токсичность пчел - может рассматриваться как альтернативный показатель в тех случаях, когда воздействие на пчел и других нецелевых насекомых вызывает беспокойство», - сказал Дуглас. «Это особенно актуально, учитывая, что многие штаты недавно разработали «Планы защиты от опылителей» для мониторинга и решения проблемы снижения количества опылителей. В конечном счете, наша работа помогает определить географические районы, где можно было бы сосредоточить усилия по углубленной оценке риска и снижению воздействия инсектицидов и их сохранению."
«Важно отметить, что расчет токсической нагрузки пчел дает информацию об общей токсичности инсектицидов, применяемых к ландшафту», - сказал Грозингер. «Он не подсчитывает, сколько этого инсектицида на самом деле контактирует с пчелами или как долго инсектицид действует до того, как он разложится. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, как токсическая нагрузка связана с изменениями в популяциях пчел и других насекомых».
Это исследование является частью более крупного проекта по изучению различных факторов стресса, влияющих на популяции опылителей в Соединенных Штатах. Одним из инструментов, созданных в рамках этого исследовательского проекта, является Beescape, который позволяет пользователям исследовать факторы стресса, влияющие на пчел в их собственных сообществах.