Insektgift og klimaopvarmning påvirker insektsamfund

Ny forskning fremhæver virkningen af ​​et af verdens mest udbredte insekticider på strømme makroinvertebratsamfund i forbindelse med klimaændringer.

Forskningen er den første til at studere de kombinerede virkninger af neonikotinoid-insekticidet imidacloprid og forhøjede vandtemperaturer på grund af klimaændringer på eksperimentelle vandløbssamfund. ved hjælp af det prisvindende ExStream System udviklet af forskere fra University of Otago.

Hovedforfatter Dr. Sam Macaulay, uddannet fra Zoologisk Institut, siger de kombinerede virkninger af insekticidet, øget temperatur og en ti-dages naturlig hedebølge, der opstod under forsøget, forårsagede et skift i vandløbet hvirvelløse samfund.

"Relativ overflod af forureningsfølsomme insektarter såsom majfluer, stenfluer og stenfluer faldt, og samfundene blev i stedet domineret af mere tolerante hvirvelløse dyr såsom orme, der bor i vandløb, krebsdyr og snegle, " siger Dr. Macaulay.

Undersøgelsen vurderede pesticid- og opvarmningseffekter i hurtigt- og langsomtflydende forsøgsstrømme, simulering af virkningerne af vandindvinding på reduceret strømningshastighed.

"Samlet set, vi fandt, at ferskvands hvirvelløse samfund var betydeligt påvirket af miljømæssigt realistiske koncentrationer af det almindelige pesticid imidacloprid, og at samfund til stede i hurtigtstrømmende og uopvarmede eksperimentelle vandløb var de mest negativt påvirkede, da de indeholdt et højere antal forureningsfølsomme arter, " siger Dr. Macaulay.

"Selvom der påføres pesticider på land, mange opløses let i vand og bliver skyllet ud i vandløb og floder, hvor de kan dræbe akvatiske insekter, der er vigtige for sundheden i vandløb og de omkringliggende økosystemer, de understøtter."

Studiet, offentliggjort for nylig i det førende videnskabelige tidsskrift Global forandringsbiologi , antyder, at bevaringsindsats derfor kan være mest effektiv, når den allokeres til at beskytte sunde, forskellige systemer fra eksponering for pesticider.

"For at bevare den biologiske integritet af vandløb og de økosystemer, de understøtter, vandløb med hurtige strømninger har brug for tilstrækkelig beskyttelse mod pesticidforurening, samt beskyttelse mod overdreven vandindvinding."

Pesticidforbruget i New Zealand er højt, i betragtning af landets økonomiske afhængighed af landbrug, med estimater fra De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation på mere end 5, 000 tons anvendt årligt.

Mange af disse pesticider er vandopløselige og kan ende i grundvand eller overfladevand. Imidlertid, da New Zealand ikke har noget regelmæssigt overvågningsprogram for overfladevandområder såsom vandløb og søer, meget lidt er kendt om pesticid tilstedeværelse eller koncentrationer i disse ferskvand.

Forskningen blev foretaget ved Kauru-floden i det nordlige Otago ved hjælp af det eksperimentelle ExStream System udviklet af University of Otago-forskerne professor Christoph Matthaei og Dr. Jeremy Piggott, begge medforfattere til den publicerede undersøgelse.

Over en periode på syv uger, eksperimentet simulerede virkningerne af pesticidtilførsler og hævede vandtemperaturer på hvirvelløse samfund, der er repræsentative for hurtigt- og langsomtflydende mikrohabitater i vandløb.

Dr. Macaulay siger, at mens den eksperimentelle forskning simulerede øgede vandtemperaturer forudsagt med klimaændringer, den fangede på en sereniøs måde også virkningerne af en naturlig hedebølge, der opstod på samme tid.

"Kombinationen af ​​den simulerede klimaopvarmning og den naturlige hedebølge reducerede stærkt populationer af varmefølsomme insektlarver i vores forsøgssamfund, fremhæver, hvordan negative effekter kan forværres, når mere end én stressende faktor påvirker et økosystem."

Imidacloprid er et af de mest udbredte insekticider i verden. I New Zealand, det er den aktive ingrediens i flere landbrugsinsekticider, og bruges også i applikationer såsom loppebehandling og nogle husholdningsinsekticider.

Dets meget toksiske virkninger på ikke-målinsekter, herunder bier, har ført til forbud mod størstedelen af ​​neonicotinoide insekticider (inklusive imidacloprid) til udendørs brug i EU siden 2019. I New Zealand disse pesticider er fortsat i brug, og der er begrænset information tilgængelig om importerede mængder, solgt eller brugt.

Professor Matthaei siger, at der er behov for yderligere undersøgelser af vandløb i oplande, hvor der bruges pesticider i kendte mængder, da man ved lidt om pesticidkoncentrationer i New Zealands ferskvand.

"Den eneste regelmæssige overvågning af pesticider, der udføres i New Zealand, er en fire-årig undersøgelse af grundvandet, og derfor er meget lidt kendt om koncentrationer af in-stream pesticider, " siger professor Matthaei.

"Forurening med pesticider i ferskvand er et globalt problem, og udbredelsen af ​​pesticidbrug og de virkninger, de har på akvatiske insekter, der er afgørende for at opretholde sunde vandløbsøkosystemer, kræver omgående opmærksomhed."