Bundesamt für Naturschutz

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Bodenorganismentest für die GVO-Risikobewertung

Hintergrund

Versuchsanordnung im Labor (Foto: Johannes Bauer)
Die Abbildung zeigt eine Versuchsanordnung im Labor. In zwei nebeneinander stehenden Regalen sind Netzkäfige angeordnet, die Schalen mit Testsubstrat enthalten, wie sie für die  Laborzucht der Trauermücken verwendet werden.

Nach dem EU-Gentechnik-Recht sollen mögliche Auswirkungen gentechnisch veränderter Organismen ( GVO ) auf die Natur und Umwelt in den jeweiligen EU-weiten Zulassungsverfahren nahezu abschließend geprüft werden. Die Bundesregierung hat sich in der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt 2007 das Ziel gesetzt, dass auch in Zukunft von GVO keine Gefährdung für die biologische Vielfalt, insbesondere in Schutzgebieten, ausgehen soll. 

Deshalb ist es erforderlich, Biodiversitäts- und Nachhaltigkeitsaspekte konsequent bei der Zulassung von GVO zu berücksichtigen. Für eine fundierte Umweltverträglichkeitsprüfung braucht es adäquate Methoden, die dem Stand von Wissenschaft und Technik entsprechen. 

Dazu gehören auch standardisierte Tests zur Bewertung der Wirkungen auf Nichtzielorgansimen, wie Bodenlebewesen.

Das Projekt

Lebenszyklus der Trauermückenart Bradysia impatiens (Foto: Johannes Bauer)
Die Abbildung zeigt den Lebenszyklus der Trauermückenart Bradysia impatiens, der über die Entwicklungsstadien Ei, Larve, Puppe und Imago wieder zum Ei führt und hier als geschlossener Kreis dargestellt wird.

Bislang gibt es nur eine begrenzte Anzahl an geeigneten und standardisierten Ökotoxizitätstest für die Umweltverträglichkeitsprüfung gentechnisch veränderter Pflanzen (GVP). Die derzeit für die Zulassung von GVP verwendeten Tests wurden für die Prüfung von Chemikalien und Pestiziden entwickelt. Nur wenige können ohne Anpassungen für die GVP-Prüfung verwendet werden, weil sie beispielsweise nicht für die Untersuchung von Pflanzenmaterial konzipiert sind (RÖMBKE et al. 2010). 

Um den Bestand an geeigneten Tests zu erweitern, wurde das aktuelle Forschungs- und Entwicklungsvorhaben  initiiert. Zu Projektbeginn war zu entscheiden, für welche Tierart ein geeigneter Test entwickelt werden soll. Dafür wurde auch auf die Ergebnisse eines Expertenworkshops im BfN zurückgegriffen, in dem ein Verfahren zur Auswahl von Testorganismen für die Risikoprüfung von GVP erprobt wurde (HILBECK et al. 2014). 

Die Wahl fiel auf die Trauermückenart Bradysia impatiens (Diptera, Sciaridae). Bodenbewohnende Trauermücken kommen in Ackerböden häufig vor und spielen eine wichtige Rolle im Ökosystem. Bradysia impatiens lebt als Larve im Boden und trägt dort zu den Abbauprozessen bei. Außerdem dienen die adulten Mücken insektenfressenden Arten als Beute. Trauermücken eignen sich damit gut als Indikator, um schädliche Wirkungen von GVO auf Bodenlebewesen und die Bodenfunktion vor einer Zulassung erkennen zu können.


In diesem Vorhaben wurde eine Testmethode entwickelt, bei der Trauermückenlarven bis zum Schlupf der geschlechtsreifen Insekten dem zu untersuchenden Pflanzenmaterial ausgesetzt sind und es nachweislich fressen. Dabei wird der Schlupf der Larven und deren Entwicklungszeit gemessen. Die Methode ist für die Untersuchung unterschiedlicher Pflanzenmaterialien, wie z.B. Mais und Kartoffeln, geeignet. 

Das Vorhaben endete im April 2016 mit der Vorlage eines Richtlinienentwurfes, der die Grundlage für die weitere Standardisierung bildet. 

Testgefäß zu Versuchsbeginn (Foto: David Leube)
Es sind zwei Aufnahmen der Testgefäße zu sehen, wie sie in der entwickelten Methode zum Einsatz kommen. Das linke Bild zeigt ein Testgefäß zu Versuchsbeginn.
Testgefäß zu Versuchsende (Foto: David Leube)
Es sind zwei Aufnahmen der Testgefäße zu sehen, wie sie in der entwickelten Methode zum Einsatz kommen. Das linke Bild zeigt ein Testgefäß zu Versuchsende.

Ausblick

Da das Projekt sehr erfolgreich war, soll die entwickelte Testmethode nun standardisiert werden. Die dafür notwendigen finanziellen Mittel werden über den UFOPLAN bereitgestellt.

In dem Folgevorhaben wird der Richtlinienentwurf in einem Ringtest unter Beteiligung von 4-6 Laboren validiert. Zuvor jedoch soll die Methode um eine zweite Trauermückenart, Lycoriella castanescens, erweitert werden. Im Vergleich zu B. impatiens gilt L. castanescens zwar als schwerer züchtbar, sie besitzt aber eine höhere Abundanz in mitteleuropäischen Äckern und damit eine höhere ökologische Relevanz.

Das Folgeprojekt wird voraussichtlich von September 2016 bis Oktober 2019 realisiert werden. Das BfN verfolgt das Ziel, die validierte Methode von einer internationalen Standardisierungsorganisation wie z.B. der OECD anerkennen zu lassen.

Publikationen / weiterführende Links

RÖMBKE, J., JÄNSCH, S., MEIER, M., HILBECK, A., TEICHMANN, H., TAPPESER, B. (2010): General recommendations for soil ecotoxicological tests suitable for the environmental risk assessment of genetically modified plants. Integr. Environ. Assess. Manag. 6: 287-300.

HILBECK, A., WEIß, G., OEHEN, B., RÖMBKE, J., JÄNSCH, S., TEICHMANN, H., LANG, A., OTTO, M., TAPPESER, B. (2014): Ranking matrices as operational tools for the environmental risk assessment of genetically modified crops on non-target organisms. Ecol. Ind. 36: 367-381.

Laufzeit

Juni 2012 – April 2016

Förderprogramm

FuE-Vorhaben, FKZ 351280200

Fachbetreuung

Fachgebiet II 3.3,  Hanka Teichmann

Weitere Informationen

Logo der Oekotoxikologie GmbH
Die Abbildung zeigt das Logo der Firma ECT Oekotoxikologie GmbH, die die Testentwicklung und -standardisierung im Auftrag des BfN durchführt.

Letzte Änderung: 28.06.2016