Miljörisker med kemisk bekämpning

Senast ändrad: 17 juni 2020

Kemiska bekämpningsmedel används i jordbruket för att skydda grödan mot ogräs, skadeinsekter eller svampsjukdomar som ofta begränsar skörden av grödorna. Samtidigt finns en risk att bekämpningsmedlen sprids till mark, vatten och luft och skadar andra organismer än de man vill bekämpa. Forskningen visar generellt att ett intensivt jordbruk med ensidig odling och en omfattande användning av bekämpningsmedel och kvävegödsel har negativa effekter på artrikedom och viktiga naturnyttor, såsom pollinering och biologisk bekämpning av skadegörare. Det finns också studier som drar slutsatsen att användningen av kemiska bekämpningsmedel är en av de viktigaste orsakerna till de negativa effekterna.

Bekämpningsmedel hittas ofta i vattendrag i jordbruksområden

Man hittar rester av bekämpningsmedel i Sverige i mark samt åar och bäckar i jordbruksområden men även i grund- och regnvatten och i luften [Ref 1]. Bekämpningsmedel kan också spridas med vindar över långa avstånd [Ref 2]. I svensk miljöövervakning, som bedrivits sedan år 2002, i intensivt odlade jordbruksområden i södra och norra Götaland, hittas kemiska bekämpningsmedel regelbundet [Ref 3][Ref 4][Ref 5]. I ytvatten hittas många olika ämnen varje år. År 2017 hittades exempelvis totalt 84 olika ämnen som ingår i olika typer av bekämpningsmedel [Ref 4]. Vanligtvis hittas också över tio olika ämnen i samma prov [Ref 6].  

Halterna är oftast låga, men riktvärden för ytvatten överskrids för något ämne i drygt en tredjedel av alla prov tagna under de senaste 15 åren (Figur 1)[Ref 4]. Ett riktvärde anger den högsta halt av ett ämne som inte får överskridas för att inte riskera skador på vattenlevande organismer. Riktvärdena överskrids i genomsnitt för ungefär 20 olika ämnen någon gång under ett enskilt år [Ref 4]. Av olika kemiska bekämpningsmedel används det mest medel mot ogräs och verksamma ämnen i dessa medel är också de som oftast hittas i vattenproverna.

Figur 1. se figur 14 s 27 i Nanos & Kreuger 2019. Andel av ytvattenprov under 2002-2017 där minst ett ämne tangerar eller överskrider sitt riktvärde. [Ref 4]


SLU Centrum för kemiska bekämpningsmedel i miljön, CKB

Kompetenscentrum för kemiska bekämpningsmedel (CKB) är ett samarbetsforum för forskare vid SLU och intressenter utanför universitetet inom området kemiska bekämpningsmedel. Centret fokuserar främst på spridning och effekter i miljön av bekämpningsmedel som används inom jordbruket. På CKB:s hemsida finns mycket information och publikationer om bekämpningsmedel och miljöeffekter. Detta utgör det huvudsakliga underlaget till texterna i detta avsnitt [Ref 1]. Särskilt har en kunskapssammanställning om bekämpningsmedlens påverkan på landlevande biologisk mångfald använts som källa [Ref 1].

Riskindex för användningen av kemiska bekämpningsmedel i Sverige

För att mäta trender i miljö- och hälsorisker med användningen av bekämpningsmedel har Kemikalieinspektionen tagit fram en beräkningsmodell där en riskindikator beräknas för alla verksamma ämnen i de bekämpningsmedel som används i Sverige. Indikatorvärdena läggs samman till ett årligt riskindex (Figur 2, [Ref 9]).

Figur 2. Riskindex för miljö och hälsa enligt Kemikalieinspektionens beräkningsmodell från 1988 till 2018 [Ref 9].

Riskindexen har minskat betydligt sedan basåret 1988, men under de senaste 20 åren har hälso- och miljöriskerna legat på ungefär samma nivå. Beräkningarna av indexen baseras på de aktiva ämnenas egenskaper, exponeringen i miljön och hos människor samt antal behandlingar med de olika ämnena. (Läs mer: Bekämpningsmedel och hälsoeffekter)


Bekämpningsmedel påverkar biologisk mångfald

Vilken effekt bekämpningsmedlen har på djur och växter i svenska ekosystem är dåligt känt, men forskning visar att bekämpningsmedel kan ha negativ inverkan på biologisk mångfald och ekosystemfunktioner [Ref 10] [Ref 1].  Under de senaste decenniernas intensifiering av lantbruket har många olika organismer i odlingslandskapet påverkats negativt. En intensifiering som består av många komponenter, som förlust av livsmiljöer för olika arter, större gårdar och större fält och användning av mer gödsel och bekämpningsmedel.

Det kan vara svårt att särskilja vad dessa olika komponenter betyder för förlusten av biologisk mångfald i odlingslandskapet. I en studie i åtta europeiska länder studerade forskare hur dessa olika delar i den industrialiserade världens jordbruk påverkar den biologiska mångfalden. Man kunde urskilja att bekämpningsmedel konsekvent hade en negativ påverkan på mångfalden och att användningen av kemiska insektsmedel också hade en negativ påverkan på biologisk kontroll av skadeinsekter [Ref 11]. Forskarna drog även slutsatsen att vi fortfarande får negativa effekter på den biologiska mångfalden av bekämpningsmedlen inom EU trots politiska program och regleringar om att minska risker och negativa effekter. De förespråkar ett storskaligt skifte mot mer biologiska växtskyddsmetoder och jordbrukssystem med endast en minimal användning av kemiska bekämpningsmedel.   

En omfattande forskningssammanställning har visat att artrikedomen av fåglar, insekter och växter i genomsnitt är 30 procent högre i ekologiskt odlade jordbruksfält jämfört med konventionellt brukade fält utifrån studier främst i Central-, Väst- och Nordeuropa samt i Nordamerika [Ref 12]. Orsakerna till detta kan vara många, men en av de betydande och troliga orsakerna är att kemiska bekämpningsmedel inte används [Ref 12][Ref 10].

Effekter på ekosystemens funktioner

När den biologiska mångfalden förändras kommer även de ekosystemtjänster, även kallat naturnyttor, som levereras att förändras. Reglering av skadegörare och pollinering av grödor är två exempel på naturnyttor som är viktiga för jordbruket och som är relativt välstuderade med avseende på bekämpningsmedel. Dessa funktioner kan påverkas av användning av bekämpningsmedel genom negativa effekter på bin, humlor och andra insekter som pollinerar grödorna, eller på naturliga fiender till skadegörare. I försök där man studerar utvecklingen av skadeinsekter i en gröda ser man ofta en betydligt snabbare ökning av skadegörarna vid frånvaro av naturliga fiender. Den naturnytta dessa naturliga fiender bidrar med, biologisk reglering eller kontroll av växtätande insekter, kan sättas ur spel av insektsmedel [Ref 10].

Samtidigt finns undantag…

En nyligen utförd studie visade att användning av ett kemiskt insektsmedel mot skadeinsekter i rödklöver indirekt gynnade de pollinerande humlorna. Orsaken var att rödklövern blommade rikligare när insektsmedlet användes och humlorna fick då tillgång till mer nektar och ökade i antal jämfört med om insektsmedlet inte användes. De ökade i antal trots att de generellt skadas av insektsmedel. Forskarna drog slutsatsen att en användning av bekämpningsmedel med låg risk för pollinatörer i blommande grödor kan gynna humlor och pollinering. Samtidigt var detta en enskild studie och mer belägg behövs för hur kemiska insektsmedel skulle kunna användas för att höja skörden av blommande grödor utan att pollinatörerna skadas [Ref 13].

Dagens bekämpningsmedel inom EU är mer specifika än äldre medel men de kan ändå ge en direkt påverkan på arter som är närbesläktade med den organism som ska bekämpas. Exempelvis att pollinerande insekter eller naturliga fiender till skadegörare påverkas av insektsmedel och att vilda växter påverkas av ogräsmedel. De bekämpningsmedel som används idag har också färre direkt dödliga effekter på olika arter jämfört med äldre preparat. Exempelvis förgiftas färre däggdjur och fåglar av bekämpningsmedel. Det finns dock dokumenterad påverkan även av de bekämpningsmedel som används idag. Icke-dödliga effekter är mindre studerade men kan påverka livslängd, reproduktionsförmåga, könsfördelning och beteende. Man har påvisat att både dödliga och icke-dödliga effekter kan påverka den biologiska mångfalden och hela organismsamhällen [Ref 10].

 

Indirekta effekter påverkar ekosystemen

Många effekter av bekämpningsmedel är indirekta och kan leda till förändrade konkurrensförhållanden mellan olika arter. Jordbrukslandskapets fåglar påverkas av att delar av deras födoresurser försvinner genom insektsbekämpning. Humlor, bin och andra pollinatörer får svårare att hitta föda om mycket av de växter som är deras pollen- och nektarkällor försvinner på grund av ogräsbekämpning. Omvänt kan växtsamhällen påverkas om en del av de pollinerande insekterna försvinner genom användningen av insektsmedel. Till exempel kan vindpollinerade växter börja dominera över insektspollinerade och växtarter som är beroende en viss insektsart för sin pollinering kan försvinna. De indirekta skadliga effekterna av växtskyddsmedel genom minskad födotillgång bedöms exempelvis för fåglar numera vara betydligt viktigare än de direkt giftiga effekterna [Ref 10].

Brist på kunskap om kombinationseffekter

I naturen beror effekten av växtskyddsmedel också på kombinationseffekter av flera växtskyddsmedel och egenskaper hos växtskyddsmedlens nedbrytningsprodukter. Exponering av kombinationer av växtskyddsmedel är förmodligen vanligt förekommande, men konsekvenserna av detta för den biologiska mångfalden är dåligt kända. I vissa studier har exponering för bekämpningsmedel även visats kunna samverka med olika sjukdomar och göra växter och djur mer mottagliga för dem. Exempelvis kan växter som utsätts för icke-dödliga mängder av glyfosat (ett bekämpningsmedel mot oönskad växtlighet) bli mer mottagliga för växtsjukdomar och ett insektsmedel – imidakloprid – har visats kunna öka honungsbins mottaglighet för en parasit [Ref 10].


Långtidseffekter är svåra att upptäcka

Effekterna av ett bekämpningsmedel kan visa sig först en lång tid efter en exponering, eller vid upprepad eller långvarig exponering, vilket är en annan svårighet när man ska bedöma risker. Detta brukar kallas kroniska effekter och kan orsaka exempelvis minskad tillväxt, försämrat immunförsvar och sämre reproduktionsförmåga hos olika organismgrupper. Vid tester av bekämpningsmedel studeras både akuta och kroniska effekter. Akuta effekter visar dödlighet och förändringar i enzymer och rörelsemönster som uppträder inom några timmar efter exponering. Kroniska effekter studeras normalt under några veckor. Resultatet från sådana studier kan vara svåra att överföra till naturen där organismerna ofta utsätts för låga halter, men under lång tid, i vissa fall hela odlingssäsongen [Ref 1].

Biologiska effekter i vattendrag

Vattendrag i jordbrukslandskapet är ofta utsatta för flera sorters påverkan. Exempelvis är både sjöar och vattendrag i jordbrukslandskapet ofta utsatta för övergödning. Att akvatiska ekosystem utsätts för så många olika miljöproblem samtidigt gör det svårt att säkert säga vilka effekter som beror på bekämpningsmedel. Förändringar i miljön kan också ske långsamt, vilket gör det svårt att upptäcka dem [Ref 5].

I Sverige gjordes en studie 2015–2016 om biologiska effekter i vattendrag i jordbruksbygder där man även hade data om förekomst av bekämpningsmedel vilka visade att vissa bekämpningsmedel överskred sina riktvärden. Man kunde i många fall se att biologin var påverkad, men inte dra generella slutsatser om att det var bekämpningsmedlen som var orsaken. Idag finns det inte inom EU någon fastställd bedömningsgrund för bekämpningsmedelspåverkan och olika biologiska index ger olika svar [Ref 7].

I en studie i tre regioner i Europa, Frankrike, norra Tyskland och Finland, fann man att sammansättningen av organismsamhällen i vattendrag påverkades av förorening av bekämpningsmedel och att förändringen kraftigt minskade nedbrytningen av organiskt material. I Finland sågs dock ingen påverkan eftersom halterna av bekämpningsmedel var mycket låga i vattendragen [Ref 8].

Biologisk mångfald i jordbrukslandskapet

Jordbrukslandskapet är en viktig livsmiljö för ungefär hälften av Europas växt- och djurarter. I Sverige är över 2 000 arter som är knutna till jordbrukslandskapet rödlistade [Ref 1]. Bevarande av biologisk mångfald i odlingslandskapet innebär bland annat att viktiga ekosystemtjänster bibehålls. Pollinerande insekter och naturliga fiender till skadegörare är exempel på organismer som utgör en betydande resurs i jordbruket av stor ekonomisk betydelse.

Många europeiska länder rapporterar om minskande antal individer och minskande artrikedom av fåglar, insekter och växter i jordbrukslandskapet och detta tros huvudsakligen ha orsakats av ett alltmer intensivt jordbruk [Ref 10]. Användningen av kemiska bekämpningsmedel nämns ofta som en viktig bidragande faktor, men den specifika effekten av användningen är i de flesta fall svår att urskilja från andra förändringar som skett samtidigt, till exempel förändringar i vilka grödor som odlas och hur markanvändningen i hela odlingslandskapet förändrats. Livsmiljöer, biotoper, för olika organismer har också blivit färre i och med större fält och att åkerholmar och dikeskanter lagts igen. Innebörden och konsekvenserna av påverkan av bekämpningsmedel på ett helt landskap är svåra att undersöka eftersom det ofta inte går att hitta kontrollområden [Ref 10]. Samtidigt finns studier som pekar ut kemiska bekämpningsmedel som en viktig faktor för förlusten av biologisk mångfald [Ref 11][Ref 12]. (Läs mer om Biologisk mångfald)

Påverkan på ekosystemen

Bekämpningsmedel påverkar inte bara de arter som de har direkt giftverkan på. Om en art i ett ekosystem påverkas kan det få konsekvenser även för andra arter i ekosystemet. Ett exempel på en indirekt effekt är om ett insektsgift sprids till en vattenmiljö och orsakar en minskning i antalet insektslarver och små kräftdjur. Det medför att tillväxten hos algerna som finns i vattnet ökar eftersom larver och kräftdjur har algerna som föda. Detta orsakar en skuggning av större vattenväxter som leder till att deras biomassa minskar. Mindre växter innebär en förändrad livsmiljö för insekter och kräftdjur, vilket kan leda till ytterligare minskningar i deras populationer och ännu fler alger [Ref 1].

Artsammansättningen förändras i landmiljöer som utsätts för vindavdrift av växtskyddsmedel. Ogräsmedel påverkar växtarter olika, beroende på arters olika känslighet och att medlen har utvecklats för olika ogräsproblem. Vissa grupper av växter är särskilt känsliga för ogräsmedel, till exempel ärtväxter, medan andra, exempelvis gräs, är mindre känsliga. Detta leder till förändrade konkurrensförhållanden, vilket kan göra att miljöer i närheten av åkermark som exponeras för ogräsmedel vid upprepade tillfällen med tiden kommer att domineras av gräs. Ökad dominans av gräs har också rapporterats i experiment med ogräsmedel i betesmarker [Ref 10].

I vissa fall har andra skadeinsekter än de som man först bekämpade blivit det huvudsakliga problemet, så kallade sekundära skadeinsekter som är tål de insektsmedel man har använt bättre. Ett exempel är en sekundär skadeinsekt i ris som nu blivit ett huvudproblem. Denna utveckling resulterar i att man använder ännu mer och fler växtskyddsmedel, vilket kan leda till att ytterligare fler arter utvecklas till skadegörare. Genom att de naturliga förutsättningarna för biologisk kontroll på så vis gradvis skadas leds man in i ett beroende av insektsmedel [Ref 10].

Referenser

2. J Socorro et al 2016. "The persistence of pesticides in atmospheric particulate phase: An emerging air quality issue", Scientific Reports 6:33456. https://doi.org/10.1038/srep33456

3. M Åkesson et al 2014. "On the scope and management of pesticide pollution of Swedish groundwater resources: The Scanian example", Ambio 44:226–238. https://doi.org/10.1007/s13280-014-0548-1

4. Nanos & Kreuger 2019. Resultat från miljöövervakningen av bekämpningsmedel (växtskyddsmedel). Årssammanställning 2017. Rapport 2019:1, Vatten och miljö, SLU. https://www.slu.se/globalassets/ew/org/centrb/ckb/publikationer/mo-rapporter/ivm-2019_1-nmo-resultat-2017.pdf

5. CKB 2020. Nationell miljöövervakning av bekämpningsmedel (växtskyddsmedel) i miljön, Institutionen för vatten och miljö, Sveriges Lantbruksuniversitet. https://www.slu.se/centrumbildningar-och-projekt/SLU-Centrum-for-kemiska-bekampningsmedel-i-miljon/information-om-bekampningsmedel-i-miljon1/

6. Lindström, B., Larsson, M., Boye, K., Gönczi, M. och Kreuger, J.  2015. Resultat från miljöövervakningen av bekämpningsmedel (växtskyddsmedel). Långtidsöversikt och trender 2002-2012 för ytvatten och sediment.  Rapport 2015:5, SLU, Institutionen för vatten och miljö. https://pub.epsilon.slu.se/12303/11/lindstrom_b_etal_150630.pdf

7. Goedkoop W & Kahlert M 2018. Undersökning av pesticidorsakade effekter på bentiska organismsamhällen i jord brukspåverkade vattendrag. CKB rapport 2018:2, Kompentenscentrum för kemiska bekämpningsmedel, SLU. https://www.slu.se/globalassets/ew/org/centrb/ckb/publikationer/ckb-rapporter/goedkoop_kahlert_pesticidrapport-20182_slutversion.pdf

8. R B Schäfer et al 2007. "Effects of pesticides on community structure and ecosystem functions in agricultural streams of three biogeographical regions in Europe", Science of the Total Environment 382:272–285. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2007.04.040

9. KEMI 2019. Riskindikatorer för växtskyddsmedel, Kemikalieinspektionen. https://www.kemi.se/bekampningsmedel/vaxtskyddsmedel/riskindikatorer-for-vaxtskyddsmedel

10. Rundlöf M, Lundin O & Bommarco R 2012. Växtskyddsmedelns påverkan på biologisk mångfald i jordbrukslandskapet. CKB rapport 2012:2. KompetensCentrum för Kemisk Bekämpning, SLU. https://www.slu.se/globalassets/ew/org/centrb/ckb/publikationer/ckb-rapporter/ckb-biologisk-mangfald-slutlig-c.pdf

11. F Geiger et al 2010. "Persistent negative effects of pesticides on biodiversity and biological control potential on European farmland", Basic and Applied Ecology 11:97–105. https://doi.org/10.1016/j.baae.2009.12.001

12. Tuck, S. L., Winqvist, C., Mota, F., Ahnström, J., Turnbull, L. A. and Bengtsson, J. (2014), Land‐use intensity and the effects of organic farming on biodiversity: a hierarchical meta‐analysis. J Appl Ecol, 51: 746-755. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12219

13. Rundlöf M & Lundin O 2019. Can costs of  pesticide exposure for bumblebees be balanced by benefits from a mass-flowering crop? Environmental Science & Technology 53, 14144-14151. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.est.9b02789

Sidansvarig: janne.nordlund.othen@slu.se