Identification and modelling of a representative vulnerable fish species for pesticide risk assessment in Europe
Year: 2015
Type: dissertation
Abstract: Für Fische und Wirbeltiere im Allgemeinen sollen durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln höchstens vernachlässigbare Effekte auf das Überleben von Individuen und die Abundanz und Biomasse von Populationen entstehen. Die Bewertung möglicher Effekte von Pflanzenschutzmitteln auf Fische beruht vor allem auf standardisierten Labortests, in denen Überleben, Wachstum und Reproduktion mit Arten, die stellvertretend für die im Freiland zu schützenden Arten angesehen werden, untersucht werden Da die Testung von ganzen Fischpopulationen ethisch fragwürdig ist und auch nur schwierig durchführbar wäre, müssen die Ergebnisse der Laborstudien, insbesondere für Effekte auf Wachstum und Reproduktion, auf Effekte auf Populationen im Freiland extrapoliert werden. Populationsmodelle von vulnerablen Arten ermöglichen eine mechanistische Extrapolation auf ökologisch relevante Endpunkte. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es fokale Fischarten für solch eine verfeinerte Risikoabschätzung zu identifizieren und für eine Art ein Populationsmodell für die eine verfeinerte Risikoabschätzung zu entwickeln. Zunächst wurden Fischarten bestimmt, die in weiten Teilen Europas in kleinen Gewässern in direkter Nähe von landwirtschaftlichen Flächen vorkommen und damit ein hohes Expositionsrisiko aufweisen. Für 21 solcher Arten wurden mit Hilfe von an Freilanddaten Matrixmodellen parametrisiert und von Elastizitätsanalysen festgestellt, welche Arten am empfindlichsten gegenüber letalen Effekten auf Jungfische und adulte Fische (Bachneunauge bzw. Hecht) oder Hemmung der Reproduktion (Elritze) sind.Für die Elritze wurde ein Individuen-basiertes Populationsmodell entwickelt und getestet, um von Effekten auf Fekundität, Fertilität, Schlupfrate und Überleben der Larven) auf die Populationsebene zu extrapolieren. Der gesamte Prozess der Modellbildung und Modelltestung wurde detailliert nach neusten Empfehlungen dokumentiert (TRACE Dokument). Die Anwendbarkeit des Modells auf Ergebnisse aus Standardtestes mit Fischen wurde generisch gezeigt, indem Vorschläge für ein Simulationsszenario und geeignete Populationsendpunkte erarbeitet, Reproduktionsparameter systematisch verringert und deren Auswirkung auf die Population abgeleitet wurden. Das Elritzen-Modell kann daher als Werkzeug im der gestuften Risikobewertung eingesetzt werden, wenn Effekte auf die Reproduktion von Fischen betrachtet werden müssen und von Standardtests auf mögliche Effekte auf vulnerable Populationen in der europäischen Agrarlandschaft geschlossen werden soll. Möglichkeiten für die Weiterentwicklung des Modells wie z. B. eine Kopplung mit TKTD Modellen oder saisonales Wachstum werden diskutiert. Die Arbeit bildet damit eine Grundlage für den Einsatz von Fisch-Populationsmodellen in der Risikoabschätzung von Pflanzenschutzmitteln.
Source: RWTH Publications (RWTH Aachen)
Language: English
Subfield: Health, Toxicology and Mutagenesis
Field: Environmental Science
Domain: Physical Sciences
SDG: Life below water
Open Access status: green
Funder: European Commission
OpenAlex ID: W2285121798