Die Super-Schädlinge kommen

Dem Boom der Gentechpflanzen droht Gefahr aus der Natur: Immer mehr Insekten sind resistent gegen das von den manipulierten Pflanzensorten produzierte Gift.

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Im Jahr 2001 nahm noch kaum jemand Notiz davon. In einem Maisfeld in Südafrika entdeckten Bauern Schäden an ihren Pflanzen, die eindeutig vom Afrikanischen Stengelbohrer, einem gefürchteten Maisschädling, stammten. Doch diesmal hatten die Raupen einen Gentechmais angeknabbert, der für sie eigentlich giftig sein sollte. Doch weil es Einzelfälle waren, beunruhigte das die südafrikanischen Maisbauern nicht. Sie hatten das Monsanto-Saatgut mit offenen Armen empfangen. Zwischen 1998 und 2007 war die Anbaufläche von 50'000 Hektaren auf eine Million Hektaren explodiert, in manchen Regionen stellten 100 Prozent der Farmer auf den manipulierten Bt-Mais um. Dieser produziert das Bt-Toxin, ein Gift, das die Schädlinge gezielt töten sollte.

Der Hammerschlag kam 2007: Forscher um Johnnie Van den Berg sammelten im südafrikanischen Maisgürtel in der Region Christiana massenhaft resistente Raupen ein. Bis 2012 breiteten sich die wehrhaften Schädlinge auf andere Anbaugebiete aus. «Heute findet man dort überall resistente Tiere, wo man auch hinschaut», sagt die ETH-Forscherin Angelika Hilbeck, die die Situation in Südafrika verfolgt.

Bereits fünf resistente Arten

Die zunehmende Resistenzbildung untergräbt langsam, aber sicher die Vorteile, die sich die Branche vom Gentechanbau erhofft hat. Und Südafrika ist nicht der einzige Fall, wie eine neu erschienene Übersichtsstudie des amerikanischen Wissenschaftlers Bruce Tabashnik zeigt, die vor kurzem im Fachjournal «Nature Biotechnology» veröffentlicht worden ist. Manchmal geht es rasend schnell. Auf der zu den USA gehörenden Karibikinsel Puerto Rico entwickelte der Heerwurm, ein mittelamerikanischer Falter, in drei Jahren eine Resistenz gegen Bt-Mais. In der Folge entschieden sich die Hersteller Dow Agrosciences und Pioneer Hi-Bred International, ihren Mais vom puerto-ricanischen Markt zu nehmen.

Tabashnik zeigt, dass 2011 5 von 13 Schlüsselarten in bestimmten Anbaugebieten unverwundbar geworden sind: Neben den genannten waren dies zusätzlich der Maiswurzelbohrer in den USA sowie der Baumwollkapselbohrer in den USA und der Baumwollkapselwurm in Indien. Die Resistenz hatte sich in diesen Fällen nach rund sechs bis acht Jahren entwickelt. 2005 noch war erst der Baumwollkapselbohrer in einigen Anbaugebieten der USA resistent. Als resistent gelten Arten, bei denen mehr als die Hälfte der auf einem Feld gesammelten Larven so widerstandsfähig sind, dass sie das Insektizidbombardement aus den Gentechpflanzen überleben.

Vorteile des Gentechanbaus

Bt-Pflanzen sind neben den herbizidresistenten Sorten das wichtigste Produkt im Arsenal der Gentechbauern. Seit ihrer Einführung im Jahr 1996 wurden weltweit über 420 Millionen Hektaren angebaut, in erster Linie Bt-Mais und Bt-Baumwolle. Ihre Vorteile, die in verschiedenen Studien belegt wurden, sind massive Einsparungen beim Pestizidverbrauch und ein deutlich höherer Ertrag für die Landwirte.

«Auf einem Bt-Feld kann der Ertrag im Vergleich zu einem unbehandelten Feld mit konventionellen Sorten und starkem Schädlingsbefall bis zu 40 Prozent höher sein», erklärt Franz Bigler, Pflanzenforscher bei Agroscope am Standort Zürich-Reckenholz. Global gesehen, war der Pestizidverbrauch zwischen 1996 und 2011 beim Bt-Mais um 40 Prozent und bei der Bt-Baumwolle um 25 Prozent tiefer als im vergleichbaren konventionellen Anbau, wie eine Studie des auf Landwirtschaft spezialisierten Beratungsinstituts PG-Economics in Dorchester zeigt.

Ertragseinbussen

Doch wenn Stengelbohrer, Maiszünsler und Konsorten resistent werden, fallen diese Vorteile dahin. Die Folge sind Ertragseinbussen – oder die Wiederverwendung der alten Breitband-Insektizide. In Südafrika zum Beispiel stellte Monsanto den betroffenen Bauern zusätzliche Insektizide zur Verfügung, um die überlebenden Schädlinge doch noch zu erwischen und die Bt-Pflanzen weiter anbauen zu können. Inzwischen werden neue Maissorten angebaut, denen ein zweites Bt-Toxin-Gen eingebaut wurde – sogenannte Pyramidenprodukte. Bei zwei Giften, so die Hoffnung, sollen selbst die resistenten Stengelbohrer keine Chance haben.

Doch dass sich Schädlinge immer wieder zu wehren wissen, ist schon fast ein Naturgesetz. Wie bei der Antibiotika-Anwendung in der Medizin finden die Organismen Wege und Mittel, um sich zu schützen – zum Beispiel durch geringfügige biochemische Anpassungen im Stoffwechsel, durch die das Gift seine Wirkung verliert. Die ganze Landwirtschaft kann im Prinzip als Geschichte der Resistenzentwicklung und ihrer Gegenmassnahmen beschrieben werden, als ständiges Bestreben der Menschheit, den grossflächigen Anbau von Nutzpflanzen vor denjenigen Tieren zu schützen, die sich ebenfalls daran gütlich tun wollen. «Das war auch im Fall der Gentechnologie vorauszusehen», sagt Bigler. «Ich erinnere mich, dass wir vor der Einführung der Gentechpflanzen noch darauf gewettet haben, wie lange es dauern wird, bis Resistenzen entstehen.»

Strategien ohne Wert

Wenn Resistenzen auch nicht gänzlich zu vermeiden sind, sollten sie doch selten sein oder sich langsam entwickeln. «Wenn sich Resistenzen schon drei bis fünf Jahre nach In-Verkehr-Setzen einer Substanz entwickeln, ist das aus agronomischer Sicht eindeutig zu früh», sagt Bigler. Man könnte das auch als Kunstfehler bezeichnen. «Akzeptierbar wäre, wenn sich in einem Anbaugebiet nach 15 Jahren einmal eine örtlich begrenzte Resistenz entwickelt. Wenn man es gut macht, geht es noch länger, 25 und mehr Jahre.»

Hoffnung schöpfen die Gentechforscher um Bruce Tabashnik aus einer Erkenntnis, die sich ebenfalls aus der Übersichtsstudie herauskristallisiert hat: Während in Indien der Rote Baumwollkapselbohrer schnell gegen Bt-Baumwolle resistent wurde, funktioniert dieselbe Gentechbaumwolle in den USA weiterhin tadellos. «Es ist derselbe Schädling, es ist dieselbe Pflanze mit dem exakt gleichen Gen», sagt Tabashnik. Eigentlich müssten sich an beiden Orten dieselben Resistenzen entwickeln. «Doch die Resultate waren völlig unterschiedlich.»

Der Grund dafür ist laut Tabashnik, dass die Bauern die Auflagen, die mit dem Anbau von Gentechpflanzen verbunden sind, unterschiedlich streng befolgen. Mit der Auslieferung des Saatguts ist nämlich ein ausgeklügeltes Insektenmanagementsystem verbunden. Zentral ist das Konzept der Ausweich- oder Refugialflächen. Demgemäss sollen auf einem genügend grossen Anteil des Gentechackers konventionelle Pflanzen angebaut werden. Die Idee dahinter: Auf den konventionellen Flächen gedeihen nicht resistente Schadinsekten, mit denen sich resistent gewordene Individuen aus dem Gentechfeld paaren. Weil die Resistenzeigenschaften nicht oder nur schwach vererbt werden, verliert der Nachwuchs ihre Resistenz sogleich wieder. Auf diese Weise lässt sich die Resistenzbildung weit hinauszögern.

Kaum Resistenzen

Tatsächlich sind in Regionen, in denen diese Regelungen strikt umgesetzt wurden, bisher kaum Resistenzen aufgetreten. «Spanien baut seit fünfzehn Jahren Gentechpflanzen ohne Resistenzprobleme an», sagt Franz Bigler. «Auch in Australien, wo heute 10 Prozent des Baumwollanbaugebiets konventioneller Baumwolle Refugialflächen sein müssen, gab es bisher keine Probleme.»

Für die Landwirte bedeuten Ausgleichsflächen aber auch Ertragseinbussen, was viele nicht in Kauf nehmen wollen, zumal in den Schwellenländern, wo die Regelungen eher Empfehlungen als Vorgaben sind. Gemäss einer aktuellen Marktübersicht hat aber selbst in den USA die Disziplin bei der Umsetzung dieser Regeln nachgelassen.

Laut ETH-Forscherin Angelika Hilbeck, die seit über 20 Jahren in der Bt-Forschung tätig ist, liegt die Verantwortung aber auch bei den Agrokonzernen. «Mit dem Vorwurf der fehlenden Ausgleichsflächen schiebt man die Schuld einfach auf die Bauern ab», sagt Hilbeck. «Dabei sind es vor allem die Unternehmen, die ihr Gentechsaatgut aggressiv forcieren, dies selbst in Ländern, in denen man wusste, dass die Regeln nicht eingehalten werden.»

Wer ist schuld am Debakel?

Die in Südafrika verkaufte Bt-Maissorte zum Beispiel sei ursprünglich für den amerikanischen Markt entwickelt worden und zu wenig an die örtlichen Bedingungen angepasst worden, erklärt Hilbeck. In einer unabhängigen wissenschaftlichen Risikoabschätzung hatte sie bereits 2004 festgestellt, dass der Afrikanische Stengelbohrer ein hohes Risiko für die Resistenzentwicklung gegen diese Gentechsorte hatte. Sie produzierte eine zu geringe Toxin-Dosis, sodass im Feld genügend Schädlinge überleben und Resistenzen bilden konnten. «Wer wollte, der konnte es also wissen», sagt Hilbeck. «Diese Dinge fallen nicht als Schicksal vom Himmel, sondern es sind bewusste Entscheidungen der Unternehmen und der Behörden.»

Das Rennen zwischen Mensch und Schädlingen geht indes weiter. Weitere Massnahmen gegen die Resistenzbildung werden zweifellos nötig werden. Laut Bruce Tabashnik, der seit Jahren auf die Gefahr der Resistenzentwicklung hinweist, ist das dennoch kein Grund, auf Gentechpflanzen zu verzichten. «Es stimmt, dass fünf Schädlinge in einzelnen Anbaugebieten gegen bestimmte Gentechpflanzen resistent geworden sind. Das bedeutet aber nicht, dass diese Gentechpflanzen in anderen Teilen der Welt auch nichts mehr nützen oder dass andere Gentechpflanzen in den betroffenen Regionen ebenso nützlich sein können.» (Tages-Anzeiger)

(Erstellt: 12.07.2013, 19:07 Uhr)

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Anbau frühestens ab 2018

In der Schweiz ist der kommerzielle Anbau von Gentechpflanzen bis mindestens 2017 aufgrund des Moratoriums verboten. Darum ist die Resistenzbildung von Schädlingen derzeit kein Problem. Was nach dem ­Mora­torium geschieht, ist unklar. Während Forscher in einem langjährigen Programm des Nationalfonds festgestellt haben, dass Gentechpflanzen kein spezielles Risiko für Mensch und Umwelt darstellen, sind weite Teile der Öffentlichkeit und der Politik kritisch eingestellt. Derzeit arbeitet der Bundesrat im Rahmen des Gentechnikgesetzes die Koexistenzverordnung aus, welche einen Anbau von Gentechpflanzen unter strengen Regeln ab 2018 zulassen will. So sollen Mindestabstände zwischen Gentech- und konventionellen Feldern vorgeschrieben werden. Allfällige Massnahmen gegen die Gefahr der Resistenzentwicklung sind in der Verordnung nicht enthalten. Die Bewilligungsbehörde könnte jedoch die Zulassung einer Gentechpflanze mit der Auflage eines Resistenzmonitorings verbinden oder andere Massnahmen ver­langen. Die Änderungen im Gentechnikgesetz kommen nur vors Volk, wenn das fakultative Referendum ergriffen wird. (mma)

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Karriere eines Insektizids

Gentechpflanzen mit dem Kürzel Bt ent­halten mindestens ein Gen des Boden­bakteriums Bacillus thuringiensis (Bt). Auf den Genen ist der Bauplan für einen Giftstoff, das sogenannte Bt-Toxin, enthalten, welcher Pflanzenschädlinge wie Falter und Käfer gezielt abtötet. Wenn die Gene im Erbgut der Pflanze integriert sind – im kommerziellen Anbau vor allem Mais und Baumwolle –, produziert die Pflanze das Gift mithilfe seiner eigenen Stoffwechselmaschinerie. Diese Pflanzen müssen also nicht mehr von aussen besprüht werden, sondern bringen das sie schützende Gift gleich selber mit. Es gibt viele verschiedene Bacillus-Stämme mit leicht unterschiedlichen Bt-Toxinen, welche spezifisch gegen die verschiedenen Schädlinge wirken. Vor der Gentech-Ära galt das Bt-Toxin als sanftes Insektengift, das direkt aus den Bazillen isoliert auf die Felder versprüht wurde. Im Gegensatz zu den synthetischen Insektiziden hinterlässt es keine umwelt­schädigenden Rückstände. Es ist – eben weil es aus natürlicher Quelle stammt – leicht abbaubar und ungefährlich für Menschen und für Tiere, die nicht zu den Schadinsekten gehören. (mma)

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