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SPEAR-Index (Pflanzenschutzmittel) SPEAR-Index (Pflanzenschutzmittel)

Stand: 29.12.2023

Einleitung

Ziel des NAP ist es, mögliche Risiken und Auswirkungen für die menschliche Gesundheit und die Umwelt, die mit der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM) verbunden sein können, weiter zu reduzieren. Zur Darstellung der Risikoentwicklung im Bereich Gewässerschutz wird u. a. der Indikator "SPEAR-Index (Pflanzenschutzmitteln)" (kurz: SPEAR) herangezogen, mit dem ökologische Effekte des chemischen Pflanzenschutzes auf Nichtzielorganismen im Gewässer abgeschätzt werden sollen. Der Indikator beruht auf den ökologischen Merkmalen von Organismen und ermöglicht als biologische Bewertungsmethode eine Bewertung der tatsächlichen Wirkung.

Beschreibung

Der Indikator beruht auf dem Anteil des Vorkommens PSM-sensitiver Organismen im Gewässer und kann somit als Bioindikator die Wirkung der in die Gewässer eingebrachten PSM darstellen. Seine Aussagekraft geht entscheidend über die bisher vorhandenen Risikoindikatoren hinaus, da die tatsächlichen Effekte auf Ökosystemebene bewertet werden, nicht nur das potentielle Risiko. Die Zielvorgabe ergibt sich aus der Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG, WRRL): Erreichung eines "guten" Zustandes der Gewässer. Übersetzt für den SPEAR bedeutet dies, dass angestrebt wird, den Anteil der Gewässer mit "sehr guter" und "guter" Qualität (SPEAR ≥ 0,6), wie auch in der WRRL, auf 95 % zu steigern. 

Bei geringer Belastung mit Pflanzenschutzmitteln kommt ein hoher Anteil vulnerabler Organismen in der Gemeinschaft vor. Mit steigender Belastung verringert sich der Anteil vulnerabler Organismen. Bei hohen Belastungen, die im Bereich des akuten LC50 aquatischer Testorganismen liegen, sinkt der Anteil vulnerabler Arten gegen Null. Der Indikator reagiert auf die Insektizid-Toxizität von Insektiziden, Fungiziden und Herbiziden. Die Phytotoxizität von Herbiziden hat somit keinen Einfluss auf den Indikator. Die Anwendung des Systems wird durch ein online verfügbares Programm erleichtert (INDICATE, https://www.systemecology.de/indicate/). 

SPEAR wurde am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) entwickelt und erstmalig 2005 veröffentlicht (Liess & vd Ohe 2005). In seiner aktuellen Form wurde er 2021 (Liess et al. 2021) veröffentlicht und kann in ASTERICS sowie online berechnet werden (INDICATE). In Abb. 1 sind die SPEAR Werte an den für Deutschland repräsentativen Messstellen des Kleingewässermonitorings (s. a. Indikator Rückstände von PSM in Kleingewässern) dargestellt. Abb. 2 quantifiziert die Spezifität des SPEAR Indikators.

Diagramme

Grafik
Abb. 1: Darstellung der SPEAR Werte, der im Kleingewässermonitoring (s. a. Indikator Rückstände von PSM in Kleingewässern) untersuchten Gewässerabschnitte. Auf der x-Achse sind die maximalen Toxic Unit (TU) Werte dargestellt. Diese beziehen sich auf die im akuten Standard Testsystem gemessenen LC50 Werte. Der optimale SPEAR Wert liegt im Bereich von eins. Ziel ist ein SPEAR Wert von mindestens 0,6 zu erreichen. Dies entspricht einer "guten" oder "sehr guten" Gewässerqualität in Bezug zur PSM Belastung. Weitere Informationen sind unten verlinkt.
Quelle: Liess et al. 2021
Abb. 2: Darstellung der Spezifität des SPEAR Indikators der im Kleingewässermonitoring (s. a. Indikator Rückstände von PSM in Kleingewässern) untersuchten Gewässerabschnitte. Es wird deutlich, dass das SPEAR-Ergebnis zu einem Großteil von der Toxizität insektizid wirkender PSM ('pesticide pressure') bestimmt wird. Daneben haben Gewässerstrukturparameter (wie "hydromorphology" und "bed habitat structure") ebenfalls einen, jedoch deutlich geringeren Einfluss. Andere Indikatoren (wie EPT und der Saprobienindex) werden deutlich weniger (≤ 0,15) vom Vorkommen der PSM bestimmt. (Quelle: Liess et al. 2021, link siehe unten).
Quelle: https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117262

Aussage

Abbildung 1 zeigt, dass ein Großteil (74 %) der untersuchten Gewässer nicht in einem guten Zustand ist (SPEAR Wert < 0,6). Entsprechend muss der Eintrag insektizid wirksamer Substanzen deutlich vermindert werden.

In 2021 wurde für eine kleinere Stichprobe zusätzliche Messungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind noch nicht abschließend ausgewertet. Vorläufige Auswertungen deuten an, dass sich die Situation des hohen Anteils schlechter SPEAR Werte nicht grundlegend verändert hat, obwohl zwischenzeitlich das Verbot der Neonicotinoide umgesetzt wurde. Erstmalig wurden 2021 auch PSM-Wirkstoffe aus der Gruppe der Pyrethroide analysiert. Die bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Zustand der Gewässer nun aufgrund der vermehrten Anwendung der Pyrethroide vergleichbar schlecht zu sein scheint.

Weiterführende Informationen

Informationen zur Berechnung des SPEAR und dem bisherigen Einsatz sind zu finden unter: