Miljöpåverkan från kemiska bekämpningsmedel bedöms idag i huvudsak utifrån kemiska analyser av vatten. Kopplingen mellan halter i vatten/sediment och verkliga biologiska effekter är dock osäker. Vattenorganismer i jordbruksområden exponeras också för ett flertal ämnen samtidigt, vilket gör det svårt att bedöma enbart utifrån kemiska analyser vilken den samlade effekten blir. Det finns därför ett fortsatt stort behov av att utveckla metodik för att kvantifiera och bedöma de biologiska effekterna i vattenmiljön.
Syfte med verksamhetsområdet
Syftet med detta arbetsområde är att studera effekter i fält i typiska svenska sjöar och vattendrag i jordbruksområden, samt i modellekosystem. Vi kommer att studera effekter på påväxtalger, bottenfauna och till viss del fisk samt på viktiga ekosystemfunktioner. Vidare syftar den planerade verksamheten till att stärka kompetensen om biologiska effekter av bekämpningsmedel och utgör del i utvecklingen av ett system för bedömning av bekämpningsmedelspåverkan med biologiska indikatorer.
För biologisk mångfald på land och hur växtskyddsmedel påverkar denna finns mer information här.
Viktigaste resultaten 2012
- Sammanställning av den samlade exponeringen av bekämpningsmedel i övervakningsbäckarna genom summerade s.k. toxiska enheter (toxic units), samt genom modellberäkningar för blandexponeringar (modeller som baseras på addition och oberoende effekter).
- Standardiserade labb-tester på alg, vattenloppa och fisk som utsätts för vatten med en blandning av bekämpningsmedel i nivå med de koncentrationer som mäts i miljöövervakningsbäckarna.
- Fortsatt årlig provtagning av bottendjur och påväxtalger i miljöövervakningsbäckarna
- Arbete pågår med att använda olika modeller för en uppskattning av påverkan där vi har biologiska data men inte har mätt koncentrationerna av bekämpningsmedel.
Anledning till arbetet
Miljöpåverkan från kemiska bekämpningsmedel bedöms idag i huvudsak utifrån kemiska analyser av vatten. Kopplingen mellan halter i vatten/sediment och verkliga biologiska effekter är dock osäker. Effekten av bekämpningsmedel är beroende av i vilka koncentrationer de förekommer, när och under hur lång tid exponeringen sker, samt vattnets fysikalisk-kemiska egenskaper. Vattenorganismer i jordbruksområden exponeras också för ett flertal ämnen samtidigt, vilket gör det svårt att bedöma enbart utifrån kemiska analyser vilken den samlade effekten blir. Det finns därför ett fortsatt stort behov av att utveckla metodik för att kvantifiera och bedöma de biologiska effekterna i vattenmiljön.
Förekomst av kemiska bekämpningsmedel i ytvatten påverkar både ekosystemens struktur (t.ex. artsammansättning) och funktion (t.ex. nedbrytning av organiskt material, primärproduktion). Kontaminering med bekämpningsmedel sker i rinnande vatten som distinkta pulser i samband med höga flöden. I dammar och sjöar kan exponeringen vara mer långvarig men ofta i lägre koncentrationer. Bekämpningsmedelsexponering påverkar både primärproducenterna (alger, högre växter), evertebrater (insektslarver, mindre kräftdjur, musslor) och fisk. Generellt leder bekämpningsexponering till en förskjutning mot en större andel toleranta arter och förändringar i näringsväven. I figur 1 visas korrelationen mellan SPEAR-index, vilket är ett tyskt index framtaget för att påvisa bekämpningsmedelspåverkan på bottenlevande djur, och jordbrukspåverkan, i detta fall en närsaltsgradient. Jordbruksåar är ofta påverkade både av förhöjda halter av närsalter och av bekämpningsmedel vilket gör att det är svårt att skilja de biologiska effekterna av dessa från varandra.
Figur 1: Beräkning av SPEAR-index för mer än 200 vattendrag i södra Sverige med varierande jordbrukspåverkan. SPEAR är framtaget för att mäta förskjutningen mot mer toleranta arter av bottenlevande djur vid bekämpningsmedelspåverkan. I detta fall representerar x-axeln en närsaltsgradient.
Verksamhetsmål 2012 - 2016
1. Att ta fram fördjupad kunskap om effekter av blandexponeringar i standardiserade laboratorietester med algen Selenastrum vattenloppan Daphnia och zebrafisk Danio rerio med utgångspunkt i uppmätta koncentrationer från miljöövervakningen
1.1 Skriftlig sammanställning av den samlade exponeringen i övervakningsbäckarna genom summerade s.k. toxiska enheter (toxic units), samt genom modellberäkningar för blandexponeringar (modeller som baseras på addition och oberoende effekter
1.2 Kvantifiering av toxicitet i blandexponeringar i labbtester
1.3 Skriftlig sammanställning av toxicitet i blandexponeringar i labbtester
2. Att utvärdera sambandet mellan biologiska förändringar (bottenfauna- och påväxtsamhällen) utmed gradienter av jordbrukspåverkan och den exponering som uppskattas på basis av olika proxies för påverkan och eventuellt data från passiva provtagare
2.1 Fortsatt datainsamling genom årlig provtagning och analys av bottenfauna och påväxtalger i övervakningsbäckarna, samt kompletterande prov i andra bäckar
2.2 Rapport om relationen mellan biologiska responser utmed jordbruksgradienter, baserat på olika proxies för påverkan
3. Att ta fram fördjupad kunskap om effekterna på viktiga ekosystemfunktioner genom studier i modellekosystem
3.1 Tester av funktionella responsvariabler i modellekosystem av biologiska effekter på viktiga ekosystemfunktioner som t.ex. nedbrytning av organiskt material
4. Kunskapssyntes om effekter på organismsamhällen och viktiga ekosystemfunktioner
4.1 Förslag till bedömningsgrunder för effekter av blandexponeringar av kemiska bekämpningsmedel i vattenmiljön på organismsamhällen och viktiga ekosystemfunktioner