Пестициды защищают сельскохозяйственные урожаи, контролируя вредные насекомые, грибки и сорняки. Однако они также попадают в соседние водотоки и наносят ущерб водным сообществам, которые имеют решающее значение для поддержания биоразнообразия, являются частью пищевой сети и способствуют самоочищению воды. В рамках общенациональной программы мониторинга консорциум ученых во главе с Центром экологических исследований им. Гельмгольца (UFZ) показал, что государственные пороговые значения для пестицидов, как правило, слишком высоки и что даже эти чрезмерно высокие уровни по-прежнему превышаются более чем в 80% водоемов.. Как они опубликовали в научном журнале Water Research, потерю биоразнообразия можно остановить только в том случае, если будет радикально пересмотрена оценка экологического риска пестицидов.
В течение двух лет исследователи изучали загрязнение пестицидами на более чем 100 участках мониторинга ручьев, протекающих по преимущественно сельскохозяйственным равнинным районам в 12 федеральных землях Германии. Они обнаружили значительные превышения значения ПДК - концентрации действующего вещества, указанной в официальной процедуре одобрения пестицида, которую не следует превышать в водоеме с целью предотвращения негативного воздействия на гидробионты. В большинстве исследованных малых водотоков значения RAC были превышены (81%). В 18% водотоков такие превышения выявлены более чем по 10 пестицидам. «Мы обнаружили значительно более высокую пестицидную нагрузку в небольших водоемах, чем первоначально ожидали», - говорит профессор Матиас Лисс, экотоксиколог из UFZ и координатор проекта по мониторингу малых водоемов. Например, в трех водоемах инсектицид тиаклоприд превысил ПДК более чем в 100 раз. В 27 потоках инсектициды клотианидин, метиокарб и фипронил, а также гербициды, такие как тербутилазин, никосульфурон и ленацил, превышали значение RAC в 10-100 раз.
Благодаря обширному набору данных исследователи смогли выявить, что пестициды воздействуют на сообщества водных беспозвоночных в гораздо более низких концентрациях, чем предполагалось ранее при оценке риска пестицидов. Концентрации зависят от того, какие виды подлежат сохранению. Например, для чувствительных видов насекомых, таких как ручейники и стрекозы, требуются гораздо более низкие (в 1000 раз) пороговые значения, чем для улиток и червей. «Для чувствительных видов насекомых концентрация пестицидов в небольших низинных ручьях является наиболее важным фактором, определяющим их выживание. В отличие от этого, другие экологические проблемы, такие как расширение водотока, дефицит кислорода и чрезмерное содержание питательных веществ, менее важны. Это исследование впервые позволяет ранжировать экологические проблемы», - говорит Лисс.
При текущем утверждении пестицидов сильно недооценивается высокая чувствительность видов в контексте экосистемы. До сих пор экологический риск пестицидов в полевых условиях прогнозировался на основе лабораторных исследований, искусственных экосистем и имитационных моделей. Однако, по словам Лисса, результаты лаборатории не отражают действительности. «Помимо пестицидов, на организмы в экосистеме действуют многие другие стрессоры. Это делает их гораздо более чувствительными к пестицидам. Естественные стрессоры, такие как давление хищников или конкуренция между видами, недостаточно учитываются при оценке риска. Но эти очевидные проблемы часто остаются незамеченными, потому что степень загрязнения пестицидами и эффект от этого не были проверены в полевых условиях - ни в Германии, ни в других странах», - говорит он.
В ходе проекта ученые также обнаружили, что тип отбора проб оказывает сильное влияние на измеряемые концентрации пестицидов. В дополнение к пробе совка, указанной в качестве стандарта Рамочной директивой ЕС по водным ресурсам, они также взяли «пробу события». Здесь автоматически управляемый пробоотборник берет пробы воды из водоема после дождя. «Выборка событий дает гораздо более реалистичные результаты, потому что пестициды попадают в водоемы в результате увеличения поверхностного стока с поля, особенно во время дождя», - говорит Лисс. По сравнению с образцами из совка, образцы, связанные с событием, показывают в 10 раз более высокую пестицидную нагрузку. «Чтобы реалистично отразить загрязнение воды, пробы должны браться после дождей. Вот почему нам нужен официальный регулярный экологический мониторинг, чтобы иметь возможность оценить количество и воздействие пестицидов», - говорит Матиас Лисс. Он и его коллеги также требуют, чтобы новые научные открытия включались в процесс утверждения новых пестицидов как можно быстрее. «Мы до сих пор используем пестициды, которые были одобрены много лет назад на основе устаревшей оценки рисков. Поэтому это должно измениться как можно скорее. Только так мы сможем сохранить биоразнообразие в наших водах, а вместе с ним и услуги, которые эти биотические сообщества предоставляют нашим экосистемам».