Herbizidresistente Pflanzen

Herbizidresistente Pflanzen Biotechnologie

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Keine Chance zum Nulltarif: "Herbizidresistente Pflanzen"
Die Weltbevölkerung steigt, entsprechend die Anforderungen an die Nahrungsmittelproduktion. Letztere soll zunehmend ökologischen Erfordernissen gerecht werden. Sämtliche traditionellen und modernen Ansätze, so auch die Züchtung herbizidresistenter Pflanzen zur Ertragssteigerung, müssen daher sorgfältig geprüft werden. Die in den letzten 50 Jahren verdreifachte landwirtschaftliche Produktivität hat unter anderem mit verbesserter Ausrüstung, aber auch mit dem Einsatz der Chemie zu tun: ohne Dünger und Pestizide (dazu gehören neben den Herbiziden die Insektizide - Insektenvernichtungsmittel - und andere Schädlingsbekämpfungsmittel wie Bakterizide oder Fungizide gegen Bakterien- bzw. Pilzinfektionen) wäre diese Entwicklung nicht denkbar gewesen. Der Einsatz der Gentechnik zur Züchtung herbizidresistenter Pflanzen wird von Gentechnik-Gegnern ausgesprochen kritisch bewertet. Bei der Risikobewertung ist der Vergleich mit den Risiken der bisherigen Praxis besonders wichtig.

Diskutiertes Risiko: Noch mehr Herbizide?
Gentechnik-Gegner gehen davon aus, dass die landwirtschaftliche Nutzung von herbizidresistenten Pflanzen zum vermehrten Einsatz sogenannter "Breitband-Herbizide" führt. Der Vorwurf: da die Pflanze resistent ist, kann man mit dem Herbizid "hemmungsloser" umgehen. Saatgutproduzenten, oft gleichzeitig Herbizidhersteller, halten dagegen: durch den Anbau von herbizidresistenten Pflanzen kann die Herbizidmenge verringert werden. Ihre Begründung: das Herbizid muss nicht mehr "sicherheitshalber" bereits im Vorfeld, sondern kann gezielt dann ausgebracht werden, wenn der Unkrautbewuchs der Nutzpflanze auch tatsächlich schadet: die Resistenz schützt die Nutzpflanze unabhängig von ihrer Wachstumsphase. Zudem bilden die vernichteten Unkräuter unter den weiterwachsenden Kulturpflanzen eine Mulchdecke und beugen so der Bodenerosion vor. 

Eine chemikalienfreie und trotzdem ertragreiche Landwirtschaft ist leider Utopie. Deswegen muss nach Lösungen zur Senkung der Chemikalienbelastung bei gleichzeitiger Ertragssteigerung gesucht werden. In den USA wurden 1996 die ersten herbizidresistenten Sojapflanzen kommerziell angebaut. Damit hat sich in der Praxis bewiesen, dass der Einsatz der resistenten Pflanzen zu einem gezielteren und damit reduzierten Herbizideinsatz führt. Erste Bewertungen fallen auch seitens amerikanischer Umweltschützer positiv aus: die benötigten Herbizidmengen sinken. Das wird letztlich auch eine geringere Belastung der aus Soja gewonnenen Produkte bedeuten.

"Umweltverträglichkeit" von Herbiziden
Ein wichtiges Argument für die Befürworter des Einsatzes der Technologie ist außerdem die "Umweltverträglichkeit" der modernen Breitbandherbizide. Sie beruht auf der Fähigkeit mancher Bodenmikroorganismen, diese Breitbandherbizide biologisch zu harmlosen Substanzen abbauen zu können: die Breitbandherbizide verbleiben damit nicht im Boden und gelangen infolgedessen auch nicht über das Grund- und Trinkwasser in die Nahrungskette.

Die Praxis zeigt es jetzt
Die Praxis zeigt, dass die neuen Herbizide tatsächlich "umweltschonender" eingesetzt werden können. Der erste kommerzielle Anbau herbizidresistenter Sojabohnen in USA 1996 auf zwei Prozent der Sojaanbauflächen hat zu einer Verringerung der Herbizidmenge um durchschnittlich 25 Prozent geführt. Deswegen ist die Saatgutnachfrage 1997 erheblich gestiegen, und es wachsen bereits auf etwa 15% der Anbauflächen die neuen Sorten. Erste Bewertungen des kommerziellen Anbaus herbizidresistenter Sojapflanzen in den USA fallen selbst bei bisherigen Kritikern positiv aus.
Falls sich ein Landwirt zur Benutzung von Breitbandherbiziden mit entsprechendem Saatgut entscheidet, macht dies vor allem im großflächigen Anbau Sinn. Denn ohne "Sicherheitsabstand" könnten nicht-resistente Pflanzen auf Nachbarfeldern beeinträchtigt werden. Deswegen argumentieren Gentechnik-Gegner auch, der Einsatz resistenter Pflanzen führe zu einer weiteren "Industrialisierung" der Landwirtschaft: riesige Monokulturen in nur noch wenigen, landwirtschaftlichen Großbetrieben seien die Folge.
Fest steht: Herbizidresistente Nutzpflanzen und daraus hergestellte Produkte kommen auf uns zu, weil sie im Ausland und bald auch in Europa angebaut werden. Deutschland kann sich einer Einfuhr aufgrund bestehender vertraglicher Regelungen (EU; WTO) nicht verschließen. Dies wäre aufgrund der Chancen, die sich bei diesen Pflanzen bieten, auch nicht sinnvoll.
Die vieldiskutierte Trennung von gentechnisch veränderten Sojabohnen und herkömmlich gezüchteten würde aufgrund der aufwendigen Logistik sehr teuer werden. Es wären enorm hohe Investitionen erforderlich, die sich letztendlich in den Produktpreisen niederschlagen würden.

Der Einsatz von Herbiziden hat verschiedene unerwünschte Folgen auf Flora und Fauna. Zur Bewertung des Einsatzes resistenter Pflanzen ist eine differenzierte Betrachtung für jeden Einzelfall erforderlich.

Wunsch und Wirklichkeit
Die Hinwendung zum herbizidfreien "biologischen Landbau" wird von vielen Gentechnik Gegnern als Alternative diskutiert. Expertenanalysen zeigen jedoch auf, dass die Ertragssicherung für die Ernährung der Erdbevölkerung zu Anfang des 3. Jahrtausends nur durch Erweiterung von Nutzflächen möglich sein wird: selbst dann, wenn die Erträge auf vorhandenen Flächen noch einige Jahre in ähnlichem Maß wie bisher steigen. Der biologische Landbau würde zwangsläufig zu einer Reduktion von Ertrag pro Flächeneinheit führen. Dies wiederum würde bedeuten, dass für die Ertragssicherung weitere Anbauflächen geschaffen und damit Waldflächen gerodet werden müssten. Da die Wälder die größten "CO2-Verbraucher" sind, würden solche Maßnahmen zwangsläufig die Umweltbelastung erhöhen.
Ca. 90% der nutzbaren Flächen auf der Erde sind bereits landwirtschaftlich erschlossen, und jedes Jahr gehen ca. 7 Millionen Hektar Anbaufläche (das entspricht der Größe Irlands) durch Bodenerosion oder -kontamination für die Landwirtschaft verloren. Es gibt noch knapp 100 Millionen Hektar nicht genutzte oder brachliegende, für die Landwirtschaft geeignete Flächen auf der Erde: 80 Mio Hektar Savannengebiete v.a. in Südamerika und ca. 15 Mio ha in den USA, sowie 5 Mio ha in Europa. Die Nutzbarmachung vor allem der Flächen in Südamerika ist aber für die meisten Länder nicht bezahlbar. Die Rodung von Wäldern und Bewässerung großer Flächen sind die billigeren und gewählten Wege in diesen Ländern. Die dünne Humusschicht der ehemals tropischen Regenwälder fällt bei landwirtschaftlicher Nutzung sehr schnell der Erosion zum Opfer- die Landstriche "verwüsten" bzw. versalzen bei dauernder Bewässerung.

(Quelle der Zahlen: UNO-Organisationen)

"Naturbelassen und gesund?"
Naturbelassen ist nicht unbedingt gleichbedeutend mit gesund. Mit modernen analytischen Methoden lassen sich zunehmend natürliche Gifte in Lebensmitteln, wie z.B. in Kaffee oder Maisprodukten, nachweisen. Am Beispiel Mais lässt sich aufzeigen, dass die Gentechnik einen Beitrag zur Verringerung von natürlichen Giftbelastungen leisten kann:
Man findet mit den modernen Analyseverfahren Pilzgifte in Maisprodukten, sog. "Mykotoxine". Diese Gifte lösen in höheren Konzentrationen im Tierversuch Leberkrebs und Veränderungen im Gehirn aus. Maiskulturen, die vom Maiszünsler, einer Schmetterlingsart, befallen sind, weisen vermehrt Pilzinfektionen und damit auch Belastungen mit diesen Pilzgiften auf. Mit chemischen Pflanzenschutzmitteln lässt sich das Wachstum der Pilze und damit die Entstehung solcher Pilzgifte nicht ausreichend verhindern. Einen Weg, die Gifte ohne Einsatz von Chemie erst gar nicht entstehen zu lassen, bietet die Gentechnik: Maispflanzen, die nicht mehr vom Maiszünsler befallen werden, gibt es bereits, und an Mais mit Enzymen zum Abbau der Pilzgifte wird gearbeitet. Solche Enzyme hat man in Hefe entdeckt.

Diskutiertes Risiko: Ausrottung von oder unkontrollierte Übertragung auf Wildpflanzenarten
Gegen die Gentechnik richtet sich der Vorwurf, dass der Breitband-Herbizideinsatz Wildpflanzenarten ausrottet oder zu einer Verschiebung der "Artendominanz" führen kann. Letzteres bedeutet, dass nicht alle Unkräuter mit gleicher Empfindlichkeit auf ein Herbizid reagieren. Vor allem dann, wenn ohne Fruchtwechsel gearbeitet und damit mehrere Wachstumsperioden hintereinander das gleiche Herbizid ausgebracht wird, können sich solche Unkrautarten durchsetzen, die weniger empfindlich auf das eingesetzte Herbizid reagieren. Dies ist ein wichtiger Einwand, aber es handelt sich hier nicht um ein "Gentechnik-spezifisches" Problem: Es werden schon lange Herbizide mit Breitbandwirkung zur Bekämpfung von Unkräutern und Regulierung von Ackerwildpflanzen eingesetzt:
Über viele Jahre prägten die ausschließlich von Kulturpflanzen bewachsenen, unkrautfreien Äcker das Bild in der Landwirtschaft. Beim "integrierten Pflanzenbau" der modernen Form der Landwirtschaft, weiß man, dass Unkräuter eine ökologisch wichtige Aufgabe zur Vermeidung von Bodenerosion, als "alternatives Futter" für Pflanzenschädlinge und als Wohnraum für Nutzinsekten haben (Nutzinsekten wiederum können andere Pflanzenschädlinge "in Schach" halten). Mit den modernen Methoden des integrierten Landbaus ist das Rot des Klatschmohns und das Blau der Kornblumen wieder auf unsere Felder zurückgekehrt. Der Landwirt weiß heute, dass er sich nach dem "Schadschwellenprinzip" einen bestimmten Unkrautbesatz leisten kann. Wird die Schadschwelle allerdings überschritten (Verhältnis zwischen verursachtem Schaden bzw. Bekämpfungskosten und wirtschaftlichem Ertrag) braucht er wirksame Mittel.
Ein anderer Vorwurf betrifft die Übertragung von Resistenzen auf verwandte Wildpflanzenarten. Dies ist insoweit ein "Gentechnik-spezifisches" Problem, als durch herkömmliche Züchtungsverfahren solche Pflanzen nicht so schnell hätten entwickelt werden können. Aber auch hier geht es um eine differenzierte Betrachtung: Mais z.B. hat weltweit bis auf einige Regionen in Mittelamerika keine "wilden" Verwandten, auf die eine solche Übertragung stattfinden könnte. Beim Raps hingegen gibt es verschiedene wildwachsende verwandte Arten. Gentechnisch veränderter Raps wächst 1997 in Kanada auf gut 30 Prozent der Rapsanbauflächen. Eine Übertragung auf eine als Unkraut auftretende Wildpflanzenart kann dabei nicht ausgeschlossen werden. Bei entstehendem Selektionsdruck ­ d.h. beim Einsatz des Herbizids ­ hätte dann eine solche Wildpflanzenart einen Wachstumsvorteil. Dieses Risiko gilt es zu bewerten (in einem solchen Fall würde man wahrscheinlich andere Herbizide einsetzen müssen). Die Risikobewertung kann zum Beispiel durch eine, den kommerziellen Anbau begleitende Sicherheitsforschung erfolgen. Vor dem kommerziellen Anbau stehen zwar bereits die Freisetzungsexperimente mit Sicherheitsbewertung und die für alle Neuzüchtungen notwendigen Sortenprüfverfahren (bis eine gentechnisch veränderte Pflanzensorte Marktreife erlangt, dauert es etwa 12 Jahre). Aber der Anbau im kommerziellen Maßstab findet nicht auf kleinen, umgrenzten Flächen statt.

Diskutiertes Risiko: Stoffwechselprodukte von Herbiziden
Herbizide greifen spezifisch in den Stoffwechsel der Pflanze ein und führen dazu, dass die Pflanze abstirbt. Für tierische Organismen sollten Herbizide daher prinzipiell ungiftig sein. Ökotoxikologische Untersuchungen (Wirkung auf Tiere und Umwelt; Ermittlung der Konzentrationen, in denen Substanzen giftig wirken) gehören heute zum Standardrepertoire bei der Zulassung von Pflanzenschutzmitteln.
In der Bundesrepublik Deutschland ist, in Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt und dem Bundesinstitut für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin (BgVV), die Biologische Bundesanstalt (BBA) die zuständige Genehmigungsbehörde. Die Prüfungs- und Genehmigungsverfahren erfolgen nach dem neuesten Stand der Wissenschaft. Zu den gesetzlichen Vorschriften für den Bereich des Pflanzenschutzes gehören

  • Gesetz zum Schutz von Kulturpflanzen (Pflanzenschutz-Gesetz) mit der Verordnung über PSM* und PS-Geräte*
  • GPS-Anwendungsverordnung (Anwendungsverbote und -beschränkungen)
  • PS-Sachkundeverordnung
  • Bienenschutzverordnung
  • DDT-Gesetz
  • Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetz mit der PSM-Höchstmengenverordnung

  *PSM = Pflanzenschutzmittel, PS = Pflanzenschutz

Für die Konzentration von Pflanzenschutzmitteln im Trinkwasser wurde in Deutschland vor einigen Jahren ein Schwellenwert von 0,1 Mikrogramm pro Liter (1 Mikrogramm = 1Millionstel Gramm) festgelegt. Dieser Wert basierte aber nicht, wie bei anderen Umweltchemikalien üblich, auf toxikologischen Erkenntnissen (aufgrund der Schwellenwertüberschreitung wurde in Deutschland vor einigen Jahren das Atrazin ­ s. auch Kasten Herbizide ­ vom Markt genommen. In vielen anderen, auch europäischen Ländern, ist es aber nach wie vor zugelassen, da mit der modernen landwirtschaftlichen Praxis die Schwellenwerte überhaupt nicht mehr erreicht werden). Man wollte damit vielmehr vermeiden, dass überhaupt Rückstände von Herbiziden in der Umwelt nachweisbar sind. Denn wenn auch die Umweltwirkung der Herbizide selbst mittlerweile gut analysierbar ist ­ mit ihren Ab- oder Umbauprodukten ist dies oft gar nicht möglich. So könnten Stoffwechselprodukte von Herbiziden in den Pflanzen gespeichert werden (wasserlösliche etwa in den Zellvakuolen, wasserunlösliche in den Zellwänden) und damit in den Nahrungskreislauf gelangen. Auch die natürlichen Stoffwechselwege der bodenlebenden Mikroorganismen sind noch zu wenig erforscht, um klare Aussagen über den Verbleib der Substanzen treffen zu können.
"Wir kennen die Wege, über die Chemikalien von Pflanzen, Mikroorganismen oder Tieren auf-, ab- oder umgebaut werden können, noch gar nicht alle oder nur zu ungenau" argumentieren Gentechnik-Kritiker. Das Pflanzenschutzmittel Lindan oder das Insektizid DDT sind Beispiele dafür, dass diese Befürchtungen durchaus begründet sind. Amerikanische Wissenschaftler haben vor kurzem entdeckt, dass DDE, ein Umbauprodukt des DDT, an das zelluläre Partnermolekül für männliche Geschlechtshormone anbindet. Bei Krokodilen in Florida war die Substanz über das Grundwasser in den Stoffwechsel der Tiere gelangt und hat deren Hormonhaushalt empfindlich gestört.
Es ist richtig, alles umfassende Prüfsysteme kann die Ökotoxikologie aufgrund der Kenntnislage heute noch nicht bereitstellen, auch wenn modernste Methoden wie Computersimulationen zum Einsatz kommen. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass die Risiko-Nutzen-Analyse gerade bei Pflanzenschutzmitteln besonders wichtig ist. Die biologische Abbaubarkeit solcher Substanzen zu einfachen Verbindungen wie Kohlendioxid kann als Schritt in eine bessere Richtung betrachtet werden. Die Resistenz von Nutzpflanzen gegen solche biologisch abbaubaren Substanzen, gentechnisch oder mit anderen züchterischen Mitteln erreicht, ermöglicht diesen Schritt.


Ab- und Umbauprodukte von Herbiziden in der Pflanze können nicht immer erfasst werden, weil die Stoffwechselwege in den Pflanzen noch nicht hinreichend bekannt sind. Die moderne Generation der Breitband-Herbizide wird von bekannten biologischen Stoffwechselwegen zu einfachen, natürlich vorkommenden Verbindungen abgebaut.

Generelle Ablehnung der Technologie?
Von einer generellen Nicht-Einführung gentechnisch veränderter Pflanzen wären neben der Herbizidresistenz auch andere züchterische Eigenschaften zur Ertragssicherung betroffen. Während die Ertragssteigerung durch herbizidresistente Pflanzen bezüglich ihrer Umweltverträglichkeit sehr kontrovers diskutiert wird (hier wäre durchaus auch einmal die Frage zu stellen, wie diese Bewertung bei herkömmlich gezüchteten, herbizidresistenten Pflanzen ausfiele), könnten andere gentechnisch veränderte Eigenschaften von Pflanzen aber eindeutig einen Beitrag zur Umweltentlastung leisten:

  • Pflanzen, die Hitze oder Frost, Dürre oder Böden mit hohem Salzgehalt besser widerstehen können, würden die landwirtschaftlich nutzbaren Flächen erweitern ­ und damit Wälder vor der Rodung bewahren.
  • Pflanzen, die resistent gegen Schädlinge, Pilz- oder Virusbefall sind, müssen nicht mehr mit Insektenvernichtungs- oder anderen Mitteln behandelt werden. Das bedeutet weniger Chemie auf den Äckern. Im Vergleich mit anderen etablierten biologischen Bekämpfungsverfahren (Ausbringen von Bakterien, Bakteriengiften oder Viren) kann ein wesentlich höherer Wirkungsgrad erreicht werden.
  • Pflanzen mit veränderter Proteinzusammensetzung können gezüchtet werden. So kann durch Veränderung des Aminosäuregehalts von pflanzeneigenen Proteinen Mangelerkrankungen bei einseitiger Ernährung (z.B. nur mit Reis) vorgebeugt werden. Auch das hohe Allergiepotential von pflanzeneigenen Proteinen (z. B. im Kleber des Weizens) könnte durch eine veränderte Zusammensetzung gesenkt werden.
  • Pflanzen, die als nachwachsende Rohstoffe für die industrielle Produktion dienen, könnten zur Schonung fossiler Rohstoffe und Energie beitragen. Für die industrielle Produktion verbesserte Zusammensetzungen z.B. des Ölgehalts beim Raps oder des Stärkegehalts von Kartoffeln sind mit gentechnischen Methoden erreichbar. In der Gesamtbilanz (Wirtschaftlichkeit, Qualität der Folgeprodukte, umweltrelevante Aspekte) können solche pflanzlichen Rohstoffe für die Produktion besser geeignet sein als das übliche Rohöl. Grundchemikalien, Grundsubstanzen für die Waschmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie oder Substanzen zur Kunststoffherstellung sind unter vielen anderen mögliche Produktionszwecke.


Zusammenfassende Bewertung
Eine pflanzenschutzmittelfreie Landwirtschaft wäre wünschenswert, ist aber heute aus vielen verschiedenen Gründen nicht realisierbar. Herbizidresistente Pflanzen und die entsprechenden, biologisch abbaubaren Herbizide sind momentan aufgrund des Verhältnisses ­ zu erzielender Nutzen vs mögliche Risiken ­ die Methode der Wahl: bessere Alternativen haben wir noch nicht, und der Nichteinsatz resistenter Pflanzen würde zum Fortbestand der bisherigen, weniger umweltverträglichen Praxis beitragen. Die Erfahrung lässt keinen Zweifel daran, dass ein generelles Zurück zum "biologischen Landbau" eine ganz erhebliche Senkung der Erträge bedeuten würde.
Die Anwendung gentechnischer Verfahren zur Aufzucht leistungsfähigerer bzw. resistenter Nutzpflanzen ist eine weltweit akzeptierte Methode der modernen Biotechnologie. Durch isolierte Aktivitäten wie Verbote oder Verwüstung von Versuchsanbaugelände lässt sich die Umsetzung der Technologie nicht verhindern. Erreichen wird man damit nur, dass noch mehr Unternehmen, die in diesem Bereich tätig sind, samt der Arbeitsplätze ins Ausland abwandern. Damit würde Deutschland einmal mehr den Anschluss an eine vielversprechende Technologie verlieren. Die Anwendung gentechnischer Verfahren in Deutschland ist keineswegs gleichbedeutend mit einem Freibrief, dass fortan jeder machen kann, was er will. Mit dem deutschen Gentechnik-Gesetz ist ein Rahmen geschaffen, der die Gesichtspunkte der Sicherheit, des Artenschutzes und der ökologischen Bewertung in die Zulassungsverfahren einbezieht und wirksame Kontrollsysteme verankert.


Quelle: BLL

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