Неоникотиноиды уничтожили планктон и рыбу из японского озера. И исследования показывают, что они наносят серьезный ущерб водным экосистемам по всему миру.
В мае 1993 года производители риса, живущие возле озера Синдзи на юго-западе Японии, начали широко использовать инсектицид под названием имидаклоприд.
В течение того же года популяции членистоногих, таких как ракообразные и зоопланктон, которые составляют основу пищевой сети, начали резко сокращаться. К концу 1994 года две очень важные промысловые рыбы, такие как угорь и осмеро, которые зависели от этих видов в качестве пищевого ресурса, потеряли свою численность. И хотя использование имидаклоприда и других неоникотиноидов продолжало расти на протяжении многих лет, эти виды никогда не восстанавливались.
Эти данные содержатся в исследовании опубликованы в начале ноября 2019 года в журнале Science и являются первыми, в которых показано, как неоникотиноиды - класс токсичных инсектицидов среди самых широко используемых в мире - могут также распространяться в водных экосистемах и наносить существенный урон рыбным ресурсам, резко сокращая их. Кроме того, исследователи считают, что Япония - не единичный случай, а пример того, что эти вещества могут делать в экосистемах воды.
Случай озера Синдзи уникален тем, что здесь ученые изучают рыбные ресурсы с начала 1980-х годов, более чем за десятилетие до появления неоникотиноидов. Такие большие сборы данных довольно редки. Исследователи накопили информацию о качестве воды, популяциях членистоногих и зоопланктона, количестве рыб.
И именно это позволило авторам исследования под руководством Масуми Ямамуро совместно с Японской геологической службой и Токийским университетом найти четкую связь между введением неоникотиноидов и разрушением пищевой сети.
Когда ученые усреднили популяции зоопланктона за 12 лет до введения неоникотиноидов и в последующие 12 лет, они обнаружили, что биомасса снизилась в среднем на 83%.
По результатам опроса 2016 года, личинки комара, Chironomus plumosus, оказалось невозможно найти. Ямамуро был в шоке. «В 1982 году, когда я был студентом, их было очень много».
Даррен Уоллс, представитель Bayer Crop Science, в которую Monsanto был включен после слияния двух компаний в 2018 году, оспаривал прямую связь между использованием неоникотиноидов и обвалом рыбных запасов. Bayer является одним из крупнейших производителей неоникотиноидов.
«Выводы, которые приходят к исследованию, являются сильными, но не имеют поддержки», продолжает Уоллс, потому что «известно, что водные экосистемы являются динамическими системами и могут подвергаться влиянию различных переменных, физических и химических».
Однако шесть исследователей, опрошенных National Geographic (из которых никто не принимал непосредственного участия в исследовании), не согласны, и некоторые были удивлены надежностью корреляции.
«Исследование убедительно демонстрирует, что сокращение количества двух важных видов, таких как угорь и осмеро, было вызвано неоникотиноидами, потому что никакой другой потенциально решающий фактор не изменился за это время», - сказал Франциско Санчес-Байо. Экотоксиколог из Сиднейского университета, который не работал над бумагой. Другими факторами, которые могли повлиять на количество рыб и зоопланктона, являются соленость, хлорность, содержание осадков, растворенный кислород и другие параметры качества воды.
Олаф Йенсен, эксперт по воздействию загрязнителей воды в Университете Рутгерса, сравнивает влияние неоникотиноидов в постоянном стрессора. «Продолжающееся применение пестицидов является постоянным фактором вредного воздействия на окружающую среду, например, небольшой непрерывный разлив нефти».
Немного данных о воде
Неоникотиноиды начали производиться в больших масштабах в 1990-х годах. Эти вещества, которые на химическом уровне похожи на никотин, были приняты в качестве более безопасных альтернатив, чем те, которые они заменили, потому что они были более избирательно токсичны для членистоногих и менее смертоносны для млекопитающих. Эти соединения блокируют рецепторы в нервной системе насекомых, вызывая их паралич и гибель.
Тем не менее, все больше исследований показывают, что эти вещества могут иметь непреднамеренные эффекты. Например, они смертельны для различных пчел и бабочек, и по этой причине три наиболее широко используемых никотиноида (имидаклоприд, клотианидин и тиаметоксам) были запрещены Европейским союзом для использования в открытом грунте.
Джейсон ХоверманЭкологический специалист из Университета Пердью говорит, что воздействие на пресноводные и морские системы пока мало изучено.
«Исследования неоникотиноидов до сих пор были сосредоточены главным образом на наземных системах. Но это исследование предполагает, что неблагоприятные эффекты могут также произойти на водных, которые изменяют пищевую сеть ", продолжает Ховерман.
Эти инсектициды являются системными: они поглощаются растением и сохраняются в листьях и тканях. Они часто используются для покрытия семян: но это покрытие часто вымывается водой и попадает в почву. Есть много исследований, которые доказывают, как неоникотиноиды могут загрязнять водные поверхности, такие как озера и реки.
Из рассматриваемого исследования выясняется, что нам необходимо проанализировать способ выдачи разрешений на эти продукты и переосмыслить, на какие исследования следует положиться, прежде чем дать зеленый свет. Он говорит Дейв Гоулсон, профессор биологии в Университете Сассекса в Англии, который написал письмо, наряду с другими 232 подписчиков, требовать разгон этих веществ.
Обычно исследования, ведущие к авторизации, фокусируются на кратковременном воздействии на некоторые особые виды, но, по словам Рутгера Дженсена, который написал аналитическую статьюв дополнение к исследованию, опубликованному в Science, косвенные среднесрочные последствия, такие как последствия в пищевой сети, не принимаются во внимание.
Куда бы ни делись исследователи, они находили некоторые проблемы, вызванные применением неоникотиноидов. Например, исследование, опубликованное в сентябре, также в журнале Science, обнаружило корреляцию между употреблением этих веществ и птицами, популяции которых сократились.
Доказательства, которые добавляются к большой литературе, согласно которой неоникотиноиды способны уменьшать популяции видов, которые не должны поражаться и которые способствуют сокращению членистоногих во всем мире.
Мировая проблема
По словам Ямамуро, последствия особенно очевидны в озере Синдзи, потому что это солоноватая среда с разнообразием видов ниже, чем в пресноводных озерах и, следовательно, более уязвимым.
«Я думаю, что подобные ситуации возникали в других солоноватых средах, таких как лагуны и устья стран, где выращивается рис и используются неоникотиноиды», - говорит он. Этот тип сельского хозяйства, добавляет исследователь, особенно эффективен, потому что пестициды забираются водой на рисовых полях. И, поскольку неоникотиноиды являются водорастворимыми и устойчивыми, проблема загрязнения является глобальной, и это также происходит в тех областях, где они используются на наземных культурах, таких как кукуруза и соя.
«Неоникотиноиды должны регулироваться более строго», - говорит он.Натан Донли из экологической группы Центр биологического разнообразия. Донли считает, что это исследование является еще одной причиной для более значительных инвестиций в поиск нехимических альтернатив для борьбы с вредителями. Как несколько культур и покровных культур.
Ховерман соглашается: «Сегодня многолетняя задача состоит в том, чтобы сбалансировать потребности производства продуктов питания с последующим воздействием на окружающую среду».
«Очевидно, что пестициды предназначены для уничтожения и, если они применяются к окружающей среде, они делают свою работу. Инвестиции в решения, которые уменьшают нашу зависимость от пестицидов, уменьшат воздействие на окружающую среду ".
Исследователи завершили свое исследование цитированием классической книги Рэйчел Карсон « Тихая весна».: «Эти аэрозоли, порошки и аэрозоли в настоящее время применяются практически повсеместно на фермах, в садах, лесах и домах. Неселективные вещества, способные убить любое насекомое, «хорошее» и «плохое», заставить замолчать пение птиц и остановить мерцание рыбы в реках ». Он написал это в 1962 году. Сегодня, почти пятьдесят лет спустя, исследователи отмечают, как эти слова резонируют, как зловещий прогноз. «Экологическое и экономическое воздействие неоникотиноидов во внутренней Японии подтверждает пророчество Карсона», - заключают они.