SPEARpesticides
SPEARpesticides (nach engl.: Species At Risk) ist ein biologisches Indikatorsystem, welches die Pestizidbelastung von Fließgewässern anhand der Zusammensetzung der Invertebratengemeinschaft indiziert.[1]
Funktionsweise
BearbeitenDer Ansatz verwendet Arten, deren Vorkommen aufgrund gemessener ökologische Eigenschaften (engl. Traits) mit der Pestizidbelastung in den entsprechenden Gewässern korreliert. Wichtige Eigenschaften sind dabei, neben der im Laborversuch gemessenen direkten Empfindlichkeit gegenüber Pestizidbelastung, die Generationsdauer (Arten mit schneller Entwicklung können Verluste durch Belastungen eher ausgleichen), der jeweilige Lebenszyklus der Art (manche Arten kommen während der Zeiten höchster Belastung nicht im Gewässer vor) und die Ausbreitungsfähigkeit (schnell kolonisierende Arten machen Verluste schnell wett). SPEARpesticides reagiert spezifisch auf die Belastung durch Pestizide und wird nur zu einem geringen Maß durch andere Umweltfaktoren beeinflusst.[2] Der Indikatorwert SPEARpesticides wurde entsprechend den Qualitätsklassen der EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) in Belastungsklassen eingeteilt.[3]
SPEARpesticides wurde für Gewässer in Deutschland entwickelt[1], aktualisiert[4] und ermöglicht erstmals die spezifische Wirkung von Pestiziden auf eine Vielzahl von Gewässern zu identifizieren. SPEARpesticides wurde für Gewässer in weiteren Regionen weltweit angepasst und validiert:
Berechnung
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SPEARpesticides kann Belastung und Wirkung durch Pestizide abschätzen. Basis der Berechnung sind Monitoringdaten der Invertebratengemeinschaft, wie sie beispielsweise für die EU-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) aufgenommen werden. Eine vereinfachte Version von SPEARpesticides wurde in die ASTERICS Software zur Berechnung der ökologischen Qualität von Fließgewässern aufgenommen. Eine detailliertere Bewertung ist durch den frei verfügbaren SPEAR Calculator möglich. Im SPEAR Calculator sind die hinterlegten Datenbanken und Berechnungsmethoden auf dem aktuellsten Stand, ebenfalls lassen sich vom Nutzer wichtige Zusatzeinstellungen vornehmen. SPEARpesticides berechnet den Anteil der Abundanz empfindlicher Arten in einer Gemeinschaft. Zu den ökologischen Eigenschaften, welche eine Art als empfindlich charakterisieren, gehören ihre physiologische Sensitivität, Entwicklungsgeschwindigkeit, Wanderfähigkeit sowie Wahrscheinlichkeit einer Exposition. Der Indikatorwert SPEARpesticides an einer Probestelle berechnet sich wie folgt:
mit = Anzahl Taxa; = Abundanz von Taxon i; wenn Taxon i als SPEAR-sensitiv klassifiziert ist; wenn Taxon i als SPEAR-insensitiv klassifiziert ist.
Weblinks
BearbeitenEinzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c M. Liess, P. C. von der Ohe: Analyzing effects of pesticides on invertebrate communities in streams. In: Environmental Toxicology and Chemistry. 24, (4), 2005, S. 954–965.
- ↑ M. Liess, R. Schäfer, C. Schriever: The footprint of pesticide stress in communities - species traits reveal community effects of toxicants. In: Science of the Total Environment. 406, 2008, S. 484–490, doi:10.1016/j.scitotenv.2008.05.054.
- ↑ M. A. Beketov, K. Foit, R. B. Schäfer, C. A. Schriever, A. Sacchi, E. Capri, J. Biggs, C. Wells, M. Liess: SPEAR indicates pesticide effects in streams - Comparative use of species- and family-level biomonitoring data. In: Environmental Pollution. 157, 2009, S. 1841–1848.
- ↑ Saskia Knillmann, Polina Orlinskiy, Oliver Kaske, Kaarina Foit, Matthias Liess: Indication of pesticide effects and recolonization in streams. In: Science of The Total Environment. Band 630, 15. Juli 2018, ISSN 0048-9697, S. 1619–1627, doi:10.1016/j.scitotenv.2018.02.056 (sciencedirect.com [abgerufen am 24. September 2019]).
- ↑ J. J. Rasmussen, U. S. McKnight, M. C. Loinaz, N. I. Thomsen, M. E. Olsson, P. L. Bjerg, P. J. Binning, B. Kronvang: A catchment scale evaluation of multiple stressor effects in headwater streams. In: Science of the Total Environment. 442, 2013, S. 420–431.
- ↑ a b c d R. Schäfer, P. C. von der Ohe, J. Rasmussen, B. Kefford, M. Beketov, R. Schulz, M. Liess: Thresholds for the effects of pesticides on invertebrate communities and leaf breakdown in stream ecosystems. In: ES&T. 46, 2012, S. 5134–5142.
- ↑ Matthias Liess, Liana Liebmann, Philipp Vormeier, Oliver Weisner, Rolf Altenburger, Dietrich Borchardt, Werner Brack, Antonis Chatzinotas, Beate Escher, Kaarina Foit, Roman Gunold, Sebastian Henz, Kristina L. Hitzfeld, Mechthild Schmitt-Jansen, Norbert Kamjunke, Oliver Kaske, Saskia Knillmann, Martin Krauss, Eberhard Küster, Moritz Link, Maren Lück, Monika Möder, Alexandra Müller, Albrecht Paschke, Ralf B. Schäfer, Anke Schneeweiss, Verena C. Schreiner, Tobias Schulze, Gerrit Schüürmann, Wolf von Tümpling, Markus Weitere, Jörn Wogram, Thorsten Reemtsma: Pesticides are the dominant stressors for vulnerable insects in lowland streams. In: Water Research. Band 201, 1. August 2021, ISSN 0043-1354, S. 117262, doi:10.1016/j.watres.2021.117262 (sciencedirect.com [abgerufen am 3. Juni 2024]).
- ↑ S. Burgert, R. Schäfer, K. Foit, M. Kattwinkel, M. Metzeling, R. MacEwand, B. J. Kefford, M. Liess: Modelling Aquatic Exposure and Effects of Insecticides - Application to South-Eastern Australia. In: Science of the Total Environment. 409, 2011, S. 2807–2814.
- ↑ R. B. Schäfer, B. Kefford, L. Metzeling, M. Liess, S. Burgert, R. Marchant, V. Pettigrove, P. Goonan, D. Nugegoda: A trait database of stream invertebrates for the ecological risk assessment of single and combined effects of salinity and pesticides in South-East Australia. In: Science of the Total Environment. 406, 2011, S. 484–490.
- ↑ M. Schletterer, L. Füreder, V. V. Kuzovlev, M. A. Beketov: Testing the coherence of several macroinvertebrate indices and environmental factors in a large lowland river system (Volga River, Russia). In: Ecological Indicators. 10(6), 2010, S. 1083–1092.
- ↑ M. Liess, M. Beketov: Traits and stress - keys to identify community effects of low levels of toxicants in test systems. In: Ecotoxiccology. 20(6), 2011, S. 1328–1340.