Недавнее исследование, проведённое Университетом RPTU в Кайзерслаутерне-Ландау, показало обширное загрязнение пестицидами ландшафта региона Верхний Рейн. Исследовательская группа под руководством Карстена Брюля впервые продемонстрировала, что синтетические химические пестициды, используемые в традиционном сельском хозяйстве, не остаются на возделываемых территориях, а распространяются с равнин в Шварцвальд и Пфальцский лес. Результаты показывают, что весь ландшафт загрязнён смесями пестицидов, что проливает новый свет на потенциальное воздействие традиционного сельского хозяйства на окружающую среду. По мнению исследователей, использование пестицидов необходимо срочно сократить, чтобы защитить территории вокруг полей, садов и виноградников.

Исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, охватывает долину Верхнего Рейна в Германии. Эта территория, простирающаяся примерно на 300 километров между Бингеном и Базелем, представляет собой традиционный сельскохозяйственный ландшафт, где благодаря благоприятным климатическим условиям выращивают не только зерновые, но и овощи, вино и фрукты. С 1970-х годов в традиционном сельском хозяйстве широко используются синтетические химические пестициды для борьбы с вредителями, сорняками и грибковыми заболеваниями. Это часто предполагает сочетание различных действующих веществ и многократное применение в течение года. В результате такого масштабного применения пестицидов так называемые нецелевые территории, то есть территории, которые не подвергаются непосредственному опрыскиванию, например, прилегающие живые изгороди, края полей, луга или сухие пастбища, всё чаще страдают от хронического загрязнения пестицидами.

Отбор проб окружающей среды на 180-километровом участке

Исследовательская группа провела обширную выборку в период опрыскивания в июне и июле 2022 года: на шести 30-километровых трансектах — определённых маршрутах для измерений, которые проходили от отдалённых районов в горных хребтах Пфальцского леса и Шварцвальда до долины Верхнего Рейна, — в 78 точках были взяты пробы почвы, растительности, ручьёв и луж. Систематическая регистрация и представление данных о пестицидах в таком масштабе — это новый подход, разработанный в Институте наук об окружающей среде в Ландау. С помощью современных аналитических методов, позволяющих обнаруживать даже низкие концентрации, в исследовании были задействованы 93 распространённых пестицида.

Загрязнение от низменностей до высокогорий

Исследовательская группа обнаружила в общей сложности 63 пестицида, и почти все места проведения измерений были загрязнены. Остатки пестицидов были обнаружены в 97% образцов почвы и растительности, часто в сложных смесях из нескольких действующих веществ. По словам исследователей, особенно тревожно то, что даже в отдалённых районах не обошлось без пестицидов. Действующие вещества были обнаружены и в нескольких сотнях метров от сельскохозяйственных угодий. В среднем в верхнем слое почвы было обнаружено пять пестицидов, а в отдельных образцах — до 26 различных действующих веществ. В среднем растительность была загрязнена шестью пестицидами, а в некоторых случаях — целых 21 веществом. "Наши результаты очевидны: пестициды распространяются далеко за пределы полей. Это не просто сельскохозяйственная проблема — это реальность, которая затрагивает всех нас. Мы можем столкнуться с пестицидами во время прогулки, на детских площадках или в собственных садах", — объясняет Кен Маузер, ведущий автор исследования. К группе особого риска относятся люди, непосредственно контактирующие с пестицидами, например сами фермеры, а также уязвимые группы населения, такие как дети, беременные женщины и пожилые люди. Совсем недавно "паркинсонизм, вызванный пестицидами", был признан профессиональным заболеванием в виноградарстве Германии. Одним из наиболее часто встречающихся пестицидов был фунгицид флуопирам, который был обнаружен более чем в 90% всех образцов. Флуопирам относится к ПФАС, так называемым "вечным химикатам", и продукты его распада могут загрязнять грунтовые воды. По мнению учёных-экологов, широкое распространение фунгицида в окружающей среде вызывает серьёзную обеспокоенность из-за потенциального загрязнения им источников питьевой воды.

Опасность "Коктейльного эффекта" от смесей пестицидов

Исследование показывает, что пестициды часто обнаруживаются не по отдельности, а в виде смесей из нескольких пестицидов. Было выявлено в общей сложности 140 различных комбинаций как минимум из двух активных ингредиентов. "Смеси пестицидов особенно проблематичны, поскольку могут возникать взаимодействия и усиливаться эффекты. В рамках действующей процедуры выдачи разрешений каждый пестицид оценивается по отдельности. Этого недостаточно для оценки комплексных рисков при реальном воздействии смесей", — подчёркивает экотоксиколог Карстен Брюль.

Коллеги из Гейдельберга смогли показать, что смеси пестицидов в концентрациях, аналогичных тем, что были обнаружены в ходе этого исследования, в лабораторных условиях снижают яйценоскость насекомых более чем на 50 процентов. Таким образом, можно предположить, что эти смеси определённо оказывают влияние на окружающую среду, особенно если они присутствуют в ней постоянно, то есть в течение всего года, как мы смогли показать в другом исследовании.

Карстен Брюль, экотоксиколог

Ландшафтное моделирование – распространение пестицидов и охраняемые территории

Ключевым компонентом исследования стало моделирование загрязнения пестицидами в ландшафте. Используя подробный геостатистический анализ, исследователи спрогнозировали распределение остатков пестицидов по всей исследуемой территории. Карты прогнозирования показывают, что загрязнение выходит за пределы обработанных пестицидами участков и что даже отдалённые районы не защищены от загрязнения пестицидами. Согласно модели, интенсивно используемые винодельческие регионы, такие как Южный Пфальц и Кайзерштуль, загрязнены 10–20 пестицидами в почве и растительности. Территории за пределами сельскохозяйственных угодий, такие как цветочные клумбы, живые изгороди, прилегающие луга, а также заповедники и национальные парки, считаются убежищами для охраняемых видов животных и растений. Однако исследование показывает, что такие территории в сельскохозяйственном ландшафте и даже в отдалённых горных районах национального парка Шварцвальд или биосферного заповедника ЮНЕСКО "Пфальцский лес — Северные Вогезы" загрязнены. В общей сложности в национальном парке Шварцвальд было обнаружено четыре различных пестицида, а также три вещества на Фельдберге (1494 метра над уровнем моря). В ходе моделирования исследователи также провели расчёты для "Кляйне Кальмит" — природоохранной зоны недалеко от Ландау в Пфальце. В почве и растительности было обнаружено до 15 различных пестицидов — это открытие было подтверждено измерениями, проведёнными в ходе предыдущего исследования. Таким образом, загрязнение пестицидами не только ставит под угрозу охраняемые виды, но и подрывает усилия по защите биоразнообразия. "На охраняемых территориях рядом с традиционными сельскохозяйственными угодьями наблюдается повышенное загрязнение пестицидами. Экологичные поля, на которых не используются пестициды, на прилегающих территориях могут служить буферной зоной и способствовать снижению загрязнения заповедников пестицидами", — объясняет Кен Маузер.

Срочно требуется сокращение использования пестицидов

Исследование показывает, что пестициды не только остаются на сельскохозяйственных угодьях, но и загрязняют весь ландшафт. В частности, по мнению исследователей, вызывают беспокойство "эффект коктейля" и загрязнение охраняемых территорий. Основываясь на своих выводах, учёные призывают к строгому сокращению использования пестицидов для защиты людей и окружающей среды, а также к мониторингу загрязнения пестицидами ландшафтов. Это также соответствует целям Конференции ООН по биоразнообразию COP 15, которая направлена на сокращение использования пестицидов в мире вдвое к 2030 году.

Наш подход к использованию ландшафтного моделирования для оценки загрязнения пестицидами может послужить основой для будущих оценок усилий по сокращению их использования.

Карстен Брюль, автор исследования

Кроме того, для создания культурных ландшафтов без пестицидов в масштабе 10 на 10 километров необходимы крупномасштабные пилотные проекты. По мнению исследователей, это единственный способ по-настоящему оценить положительное влияние устойчивых систем земледелия на биоразнообразие. В настоящее время сельское хозяйство без пестицидов, даже если оно ведётся на небольших участках, не может реализовать свой потенциал в ландшафте, загрязнённом пестицидами.

Теперь дело за политиками, которые должны разработать и продвигать масштабные и эффективные подходы, не использующие пестициды, и решительно продвигать переход к устойчивому сельскому хозяйству.

Карстен Брюль, автор исследования

Дуэт белого и красного карликов излучает радиоимпульсы каждые два часа.

Фото: pxhere.com; Communications Earth & Environment