Onderzoek toonde aan dat insecticiden en fungiciden de levensduur van bijen tot 50% verkorten en het gedrag van werknemers veranderen, wat de bijenkorf in gevaar kan brengen
Afbeelding: Massimiliano Latella op Unsplash
Een nieuwe studie door Braziliaanse biologen suggereert dat het effect van pesticiden op bijen mogelijk groter is dan gedacht. Zelfs wanneer het wordt gebruikt in doses die als niet-dodelijk worden beschouwd, heeft een insecticide de levensduur van insecten tot wel 50% verkort. Bovendien merkten de onderzoekers op dat een fungicide stof die als onschadelijk voor bijen werd beschouwd, het gedrag van de arbeiders veranderde, waardoor ze lusteloos werden - een feit dat het functioneren van de hele kolonie in gevaar kan brengen.
De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports , van de Nature-groep. Het werk werd gecoördineerd door Elaine Cristina Mathias da Silva Zacarin, professor aan de Federale Universiteit van São Carlos (UFSCar), Sorocaba-campus. Onderzoekers van Universidade Estadual Paulista (Unesp) en de Luiz de Queiroz Higher School of Agriculture (Esalq) van de University of São Paulo (USP) namen ook deel.
Fapesp ondersteunde het onderzoek via het thematische project "Interacties tussen bijen en landbouw: perspectieven voor duurzaam gebruik", gecoördineerd door professor Osmar Malaspina, van Unesp in Rio Claro. Er was ook financiering van de Coördinatie voor de Verbetering van het Personeel van het Hoger Onderwijs (Capes) en de Coöperatie van Imkers van Sorocaba en Regio (Coapis).
Het is een bekend feit dat er over de hele wereld verschillende soorten bijen verdwijnen. In Europa en de Verenigde Staten wordt het fenomeen sinds 2000 waargenomen. In Brazilië, tenminste sinds 2005.
In Rio Grande do Sul werd tussen december 2018 en januari 2019 het verlies van ongeveer 5.000 bijenkasten geregistreerd - ongeveer 400 miljoen bijen.
En niet alleen zijn individuen van de soort Apis mellifera , een bij van Europese oorsprong en de belangrijkste verantwoordelijke voor de commerciële productie van honing. In Braziliaanse bossen zijn er mogelijk honderden wilde soorten aangetast. De verwachte economische impact is immens, aangezien een groot deel van de landbouw afhankelijk is van het bestuivingswerk van deze insecten. Dit is bijvoorbeeld het geval bij alle eetbare vruchten.
De oorzaak van de massale verdwijning is ook al bekend: de onjuiste en willekeurige toepassing van pesticiden. Chemische verbindingen zoals insecticiden, fungiciden, herbiciden en acariciden besmetten de bijen die de kolonie verlaten op zoek naar stuifmeel en uiteindelijk de hele korf bereiken. Eenmaal in de kolonie worden deze verbindingen ingenomen door de larven, waardoor hun levensduur en het functioneren van de kolonie als geheel in gevaar komen.
"In Brazilië zijn soja-, maïs- en suikerrietmonoculturen afhankelijk van het intensieve gebruik van insecticiden. Verontreiniging van bijenkolonies treedt op wanneer boeren bijvoorbeeld geen minimale veiligheidsmarge respecteren (250 meter wordt aanbevolen) bij het toepassen van pesticiden. tussen gewassen en bosgebieden die hen omringen. Er zijn mensen die chemicaliën aan de rand van het bos aanbrengen, ”zei Malaspina.
“In Europa en de Verenigde Staten sterven bijenkolonies beetje bij beetje af. Vanaf de eerste bevestiging van de dood van de eerste bijen tot de dood van de kolonie kan het een maand of zelfs vijf maanden duren. In Brazilië is dat niet zo. Hier verdwijnen netelroos in slechts 24 of 48 uur. Er is geen ziekte die een hele korf in 24 uur kan doden. Alleen insecticiden kunnen dit veroorzaken, ”zei hij.
Malaspina wijst erop dat er meer dan 600 soorten actieve ingrediënten zijn in insecticiden, fungiciden, herbiciden en acariciden die in Brazilië worden gebruikt.
“Het is onmogelijk om de werking van elk van hen in het laboratorium te testen. Daar is geen geld voor, ”zei hij.
In het Colmeia Viva-project werd tussen 2014 en 2017 een studie uitgevoerd om een van de 44 meest gebruikte actieve ingrediënten in de landbouw van São Paulo te identificeren, die verband kunnen houden met bijensterfte. Acht ingrediënten werden gedetecteerd met een bewezen dodelijke werking voor bijenstallen.
Het projectteam verzamelde materiaal in 78 gemeenten in São Paulo. In samenwerking met imkers, boeren en de pesticidenindustrie hebben de onderzoekers een reeks maatregelen aanbevolen om bijenstallen te beschermen, zoals het in acht nemen van minimale veiligheidsmarges bij de toepassing van pesticiden en goede landbouwpraktijken.
Bijbehorend gebruik van pesticiden
Volgens de wetenschappers beginnen de gunstige effecten van het Colmeia Viva Project zichtbaar te worden. In dezelfde periode waarin de 5.000 bijenkolonies in Rio Grandes do Sul verdwenen, waren de verliezen kleiner in de staten Santa Catarina en Paraná - onder imkers in São Paulo was de impact zelfs nog minder.
"Maar dat betekent niet dat bijen in São Paulo veilig zijn voor pesticiden. Verre van. We beginnen te testen wat de effecten zijn op honingbijen van het bijbehorende gebruik van insecticiden met fungiciden. En we hebben al ontdekt dat een bepaald type van fungicide, dat, wanneer het geïsoleerd in het veld wordt toegepast, onschadelijk is voor netelroos, wanneer het wordt geassocieerd met een bepaald insecticide, wordt het schadelijk. .
De onderzochte actieve ingrediënten waren clothianidin, een insecticide dat wordt gebruikt om ongedierte in katoen, bonen, maïs en sojabonen te bestrijden, en het pyraclostrobine-fungicide, aangebracht op de bladeren van de meeste graan-, fruit-, groente- en groentegewassen.
"We hebben toxiciteitstests voor pesticiden uitgevoerd op bijenlarven en bij relevante milieuconcentraties, dat wil zeggen realistische concentraties, zoals die welke worden aangetroffen in bloempollen", zei Zacarin.
Observatie is belangrijk. Elk bestrijdingsmiddel in hoge concentraties decimeert de netelroos vrijwel onmiddellijk. Maar wat onderzoekers bestuderen, zijn de subtiele en middellange tot lange termijn effecten op netelroos. "Wat ons interesseert is het ontdekken van de resterende werking van pesticiden, zelfs in zeer lage concentraties, op deze insecten", zei Zacarin.
Gedragsverandering
De tests werden allemaal in vitro uitgevoerd, met insecten opgesloten in laboratoria om milieuverontreiniging te voorkomen. Onder deze omstandigheden werden de Apis mellifera- larven in verschillende groepen verdeeld en tussen de derde en de zesde levensdag gevoerd met een dieet bestaande uit suiker en koninginnengelei. Wat gevarieerd was, was het soort giftige ingrediënt dat in het voedsel aanwezig was, altijd in kleine concentraties, in het nanogrambereik (miljardsten van een gram).
Het dieet van de controlegroep bevatte geen pesticiden. In de tweede groep was het dieet besmet met het clothianidin-insecticide. In de derde groep was de besmetting door fungicide (pyraclostrobine). En in de vierde groep was er een verband tussen het insecticide en het fungicide.
"Na de zesde dag van hun leven worden de larven poppen en metamorfoseren, van waaruit ze tevoorschijn komen als volwassen werksters. In het veld leeft een werkbij gemiddeld 45 dagen. In het laboratorium, opgesloten, leeft ze minder. Maar insecten die met de voeding die in een zeer lage concentratie was besmet met het insecticide clothianidine, had een drastisch kortere levensduur, tot wel 50% ”, aldus Zacarin.
Onder de larven die werden gevoed met het dieet dat alleen besmet was met het fungicide pyraclostrobine, was er geen effect op de levensduur van de arbeiders.
"Alleen op basis van dit resultaat konden we ons voorstellen dat het fungicide in lage concentratie onschadelijk is voor bijen. Helaas is dat niet het geval", aldus de onderzoeker.
Geen enkele bij stierf in de larven- en popfase. Er werd echter vastgesteld dat de werknemers op volwassen leeftijd veranderden in hun gedrag. Ze werden langzamer dan de insecten in de controlegroep.
"Jonge werknemers inspecteren de korf dagelijks, waardoor ze een bepaalde afstand afleggen. Ze verplaatsen zich veel binnen de kolonie. waren veel kleiner, ”zei Zacarin.
Als hetzelfde gebeurt in de omgeving met een aanzienlijk deel van de arbeiders van een bijenkorf, zou een dergelijke gedragsverandering uiteindelijk het functioneren van de hele kolonie aantasten. Dit kan een van de redenen zijn voor het massaal uitsterven van bijen.
Het is nog niet bekend hoe het fungicide werkt om het gedrag van bijen in gevaar te brengen. "Onze hypothese is dat pyraclostrobine, in combinatie met een insecticide, het energiemetabolisme van bijen zou verminderen. Nieuwe lopende studies kunnen dit mechanisme ophelderen", aldus Zacarin.
Het artikel Late effect van larvale co-blootstelling aan het insecticide clothianidin en fungicide pyraclostrobine in Africanized Apis mellifera (doi: doi.org/10.1038/s41598-019-39383-z), door Rafaela Tadei, Caio EC Domingues, José Bruno Malaquias, Erasnilson Vieira Camilo, Osmar Malaspina en Elaine CM Silva-Zacarin, wordt gepubliceerd op: www.nature.com/articles/s41598-019-39383-z.
