Zijn pesticiden verantwoordelijk voor de verdwijning van bijen?

Transcriptie

1 Bach Kim Nguyen en Eric Haubruge Unité d Entomologie fonctionnelle et évolutive Gembloux Agro-Bio Tech Université de Liège 5030 bk.nguyen@ulg.ac.be Zijn pesticiden verantwoordelijk voor de verdwijning van bijen?

2 De Honingbij, een belangrijke schakel in de landbouw bloeiende

3 De Honingbij, een belangrijke schakel in de landbouw De invloed van de insecten op de bestuiving is moeilijk in te schatten. Desondanks wordt geschat dat in onze streken een derde van onze voedselvoorziening rechtstreeks of onrechtstreeks afhankelijk is van bestuiving door insecten. In landen zoals België en Frankrijk werd berekend dat 20 % van de opbrengsten van de culturen die afhankelijk zijn van bestuiving door insecten (zonnebloem, boomgaarden, vlinderbloemigen) door Apoidea gerealiseerd worden.

4 De Honingbij, een belangrijke schakel in de landbouw Naast de verbetering van de bestuiving van de gewassen is de Honingbij van belang voor het behoud van de genetische diversiteit, de productie van honing en hun rol als bio-indicator. Als levend en bovenal sociaal organisme vormt ze een uiterst interessant biologisch model.

5

6 Mean winter loss (%) Hoe groot is de sterfte bij bijenkolonies? 35 Gemiddelde wintersterfte (%)

7 De teloorgang van de Honingbijenkolonies Alles lijkt begonnen te zijn in 1997 In Frankrijk Dood van de bijen Gaucho Regent

8 De teloorgang van de Honingbijenkolonies De terugkeer van «silent spring»

9 De teloorgang van de Honingbijenkolonies Insecticiden als hoofdverdachten!!!! Imidaclopride, een systemisch insecticide, wordt geproduceerd en gecommercialiseerd door het bedrijf Bayer in 140 landen en voor 70 verschillende teelten.

10 De teloorgang van de Honingbijenkolonies Insecticide Insecticiden vallen voornamelijk het zenuwstelsel aan

11 De verdwijning van Honingbijenkolonies «het voorzichtigheidsprincipe toepassen» De Franse regering heeft op het volledige Franse grondgebied het gebruik van de 2 insecticiden (Gaucho en Regent) verboden bij de teelt van zonnebloem en maïs. Deze insecticiden werden verantwoordelijk geacht voor het vernietigen van bijenpopulaties en de entomofauna (4 opeenvolgende wettelijke besluiten in 1999, 2002, 2004 et 2006 voor Gaucho).

12 De verdwijning van Honingbijenkolonies En in Wallonië

13 De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen Verschillende symptomen werden beschreven of waargenomen: Sterfte Ontwikkelingsproblemen Voortplantingsproblemen Problemen met de koningin Verminderde honingproductie Gedragsstoornissen

14 De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen op niveau van de kast Op niveau van de bijenkast De plaats waar de dode bijen gevonden worden is variabel

15 De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen Op niveau van de bijenkast Lege bijenkasten of opeenhoping van bijen op de bodem

16 De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen 48 symptomen zijn bekend op niveau van het volk of de individuele bij Tegenstrijdige symptomen bv: lege kast of grote hoeveelheid dode bijen op de bodem van de kast Abstracte symptomen bv: abnormaal gedrag Co-specifieke symptomen bv: trillende bijen kruipende bijen Mijtziekte Nosemose ABPV CBPV SPV Vergiftiging Amoebiase Dysentrie

17 De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen

18 Evaluatie van de bestaande situatie ( ) Analyse per variabele (monofactoriële analyse) Gelijktijdige analyse van meerdere variabelen (multifactoriële analyse)

19 gemiddeld 17 % vastgesteld. Bepaling van het sterftecijfer 17 % In werd een sterftegraad van

20 Wanneer vindt de sterfte plaats? J F M A M J J A S O N D J F M A ,14% 14,29% 78,57% 93 % van de sterfte vindt plaats tijdens de wintermaanden.

21 Monofactoriële analyse Omgeving Pesticides Ziektes 16 sites terreinobservaties Analyse van kaartmateriaal 16 sites staalname laboratoriumonderzoek (HPLC-MS/MS, GC-MS/MS) 84 sites terreinobservaties laboratoriumonderzoek (microscooponderzoek, microbiologisch en moleculair onderzoek) De gegevens over omgeving, pesticiden en ziektes worden apart verwerkt

22 Omgeving Teelt per perceel (DGA) 33 km Km De kaartgegevens i.v.m. landbouw werden verzameld (straal van 3 km) tussen 1999 en 2007

23 Mortality rates (%) Mortality rates (%) Omgeving Mortality rates = 49,0470-0, Number of plots S = 26,8638 R-carré = 8,9 % R-carré(ajust) = 2,4 % 90 3 km Fobs=1,37 P=0, Apiary 1 Mortality rates - winter Number of plot 1112 Agricultural area (ha) 2327, Number of plots , , , , , , ,6 1578,9 2495, Mortality rates = 47,2238-0, Agricultural area S = 27,0978 R-carré = 7,3 % R-carré(ajust) = 0,7 % Fobs=1,106 P=0, , , ,4 1351,61 991,87 836, Agricultural area (ha) 2500

24 Omgeving Is er een verband tussen hoge sterftecijfers en de landbouwomgeving? Er werd geen enkel verband gevonden tussen het sterftecijfer van de kolonies en het aantal landbouwpercelen rond de bijenstallen. (Fobs = 1,37; p = 0,261) Er werd geen enkel verband gevonden tussen het sterftecijfer van de kolonies en de totale landbouwoppervlakte rond de bijenstallen. (Fobs = 1,106; p = 0,31)

25 M o rta lity ra te Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: rond de Omgeving Maximun of hives Test of Ho: var1 and var2 are independent Prob > t = Er is een verband tussen het sterftecijfer en het aantal kolonies per bijenstand

26 Pesticiden techniek honing bijen was totaal Aantal geanalyseerde stalen LC-MS/MS GC-MS/MS Er werd een analysemethode ontwikkeld die gebaseerd was op een chromatografische scheiding in een vloeibare en een gasvormige fase, in tandem gekoppeld met een massaspectrometer. 56 moleculen kunnen onderscheiden worden in 3 media: honing, was en de bijen.

27 Pesticiden honing Pesticide Detectietechniek Aantal analyses Aantal positieve honingstalen 11 pesticiden werden gedetecteerd % Min Concentratie A - Rotenone LC-MSMS ,2% 0,05ppb< x < 0,5ppb > 2ppb A - Coumaphos GC-MSMS ,4% 124ppb > 400ppb F - Flusilazole LC-MSMS ,3% 0,005ppb< x < 0,05ppb 0,005ppb< x < 0,05ppb I - Methiocarb sulfoxide LC-MSMS ,3% 0,5< x < 5ppb 0,5< x < 5ppb F - Trifloxystrobin LC-MSMS ,5% 0,05ppb< x < 0,5ppb 0,05ppb< x < 0,5ppb I - Imidacloprid LC-MSMS ,6% 0,05ppb< x < 0,5ppb 0,05ppb< x < 0,5ppb A - Bromopropylate GC-MSMS ,2% 5ppb< x < 50ppb 5ppb< x < 50ppb F - Bitertanol LC-MSMS ,9% 0,12 ppb 0,12ppb I - Carbofuran LC-MSMS ,9% > 0,6ppb > 0,6ppb I - Pirimicarb LC-MSMS ,9% 0,04ppb< x < 0,1ppb 0,04ppb< x < 0,1ppb F - Vinclozolin GC-MSMS ,1% > 40ppb > 40ppb max

28 Pesticiden bijen was Pesticiden Detectietechniek Aantal analyses Aantal positieve stalen % Aantal analyses Aantal positieve stalen A77 Bromopropylate GC-MSMS ,0% ,5% A52 Coumaphos GC-MSMS ,0% ,4% A24 Flusilazole LC-MSMS ,0% ,5% 2 pesticiden werden gedecteerd in de bijen en 15 in de was A70 Rotenone LC-MSMS ,0% ,3% A37 Pirimicarb LC-MSMS ,0% ,2% A73 Trifloxystrobin LC-MSMS ,0% ,2% A25 Tau-Fluvalinate GC-MSMS ,0% ,5% A08 Bitertanol LC-MSMS ,0% ,1% A18 Difenoconazole LC-MSMS ,0% ,1% A04 Atrazine LC-MSMS ,0% ,1% A86 Lindane GC-MSMS ,0% ,1% A46 Vinclozolin GC-MSMS ,0% ,1% A43 Terbuthylazine LC-MSMS ,0% ,0% A72 Terbuthylazine-2- hydroxy LC-MSMS ,0% ,0% A81 Chlorpyrifos GC-MSMS ,0% ,1% %

29 Uit de analyse van de staalnamen uit de periode bleek dat in 79,17 % van de bijenkolonies op zijn minst 1 pesticide gedetecteerd werd. In totaal werden 18 verschillende pesticiden gedetecteerd in 16 bijenstanden.

30 Bestaat er een verband tussen verhoogde sterftecijfers en de aanwezigheid van pesticiden in de bijenkorf? Regressieanalyse Fobs P-value R² Pesticiden 0,252 0,623 0,018 Insecticiden 0,000 0,996 0,00 Acariciden 5,94 0,029 0,298 Fungiciden 0,274 0,609 0,019 Herbiciden 0,737 0,405 0,05 Mollusciciden 1,778 0,204 0,113 Het aantal gedecteerde acariciden per bijenkast is een significante factor.

31 Imidaclopride werd in 2 bijenstanden gedecteerd. Geen enkele sterfte werd er vastgesteld tijdens het seizoen

32 Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden? 3 km 3 Km Data of crop occupation (DGA)

33 Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden? Bijenstand 1 Oppervlakte landbouwgrond Oppervlakte maïs Oppervlakte maïs behandeld met imidaclopride

34 Sterftecijfer 0% Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden? Bijenstand 1 Total agricultural area : 2327,31 ha (1112 plots) Total corn area : 426,81ha (219 plots) Total treated corn area : 4,54ha (4 plots) Bijenstand 2 Total agricultural area : 2421,3 ha (818 plots) Total corn area : 108,92 ha (54 plots) Total treated corn area : 23,25 ha (13 plots)

35 Sterftecijfer >49% Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden? ijenstand 3 Total agricultural area : 2418,59 ha (839 plots) Total corn area : 112,78 ha (47 plots) Total corn treated area: 0 ha (0 plots) ijenstand 4 Total agricultural area : 1463,42 ha (536 plots) Total corn area : 151,52 ha (87 plots) Total corn treated area : 0 ha (0 parcelles)

36 Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden? 6 scenario s werden bekeken Max 1000 m Max 1500 m Max 1750 m Max 2000 m Max 2500 m Max 3000 m

37 Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden? Table 2. Scenario Distance of pollen-collecting Number of plots (ha) Option Test # P (expressed in meter) Treated Total 1 < 1, (58) 188 (412) Surface of plots treated around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.76 (-0.92 to -0.41) Total surface of plots around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = (-0.79 to 0.05) 2 < 1, (98) 344 (732) Surface of plots treated around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.73 (-0.93 to -0.47) Total surface of plots around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.50 (-0.81 to 0.01) 3 < 1, (122) 441 (936) Surface of plots treated around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.75 (-0.91 to -0.38) Total surface of plots around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.49 (-0.80 to 0.02) 4 < 2, (129) 555 (1134) Surface of plots treated around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.75 (-0.91 to -0.38) Total surface of plots around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.55 (-0.83 to -0.06) 5 < 2, (193) 791 (1699) Surface of plots treated around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.61 (-0.86 to -0.14) Total surface of plots around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.53 (-0.82 to -0.02) 6 < 3, (226) 1027 (2235) Surface of plots treated around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.57 (-0.84 to -0.08) Total surface of plots around apiaries (ha) Spearman's rank correlation = * 0.50 (-0.81 to -0.01) Legend: # for the Spearman's rank correlation (95% confidence interval) ; * statistically significant at P = 0.05

38 We vonden in de bijenkasten: Varroa destructor Paenibacillus larvae Nosema apis Virus (SBV, DWV) Melissoccocus pluton Ascosphera apis Aspergillus flavus Galleria mellonela Achroia grisella Braula coeca Tyrophagus putrescentae, Trombidium sp. Fungi

39 Varroa destructor Overal aanwezig

40 31 sites Waarnemingen op het terrein Kaartgegevens Staalname Chemische (HPLC-MS/MS, GC- MS/MS), biomoleculaire, microscopische en microbiologische analyses Multifactoriële analyse Omgeving Pesticiden Ziektes Multifactorial analysis multiple regression (Stapsgewijs)

41 Alle factoren die apart bestudeerd werden werden gelijktijdig via een multifactoriële regressieanalyse bestudeerd (Stepwise - Minitab 13.20). Deze verkennende analyse laat toe om het verband te bepalen tussen een afhankelijke variabele en meerdere onafhankelijke (of voorspellende) variabelen.

42 Step Constant 25,17 20,55 16,50 Varroa Deformed Honeybees Valeur de T 3,38 3,94 4,53 P 0,002 0,000 0,000 Food quantity Valeur de T 2,19 2,58 P 0,037 0,016 American foulbrood 40 Valeur de T 2,22 P 0,035 De multifactoriële analyse die toegepast werd op de resultaten uit liet zien dat andere risicofactoren van belang zijn: voedselgebrek tijdens de overwintering en Amerikaans Vuilbroed (klinisch stadium).

43 Tijdens de monofactoriële analyse werden verschillende oorzaken aangetoond: Het aantal bijenkasten per bijenstand De behandeling tegen Varroa destructor Tijdens de multifactoriële analyse werden de volgende oorzaken aangetoond: Varroa destructor De hoeveelheid voedsel tijdens de overwintering Amerikaans vuilbroed (klinisch stadium)

44 Vervolg van het onderzoek Virusonderzoek Stuifmeelonderzoek Chemische analyse Voedingswaarde

45 Bij meer dan 97 % van de geteste bijenstanden werd minstens 1 virus gevonden Enkel besmetting met ABPV had een significant effect besmette kolonies hadden 14 keer meer kans op afsterven dan niet geïnfecteerde kolonies. We vonden een duidelijk bewijs dat een co-infectie met 2 of meerdere virussen een belangrijk effect had op de overlevingskansen van een kolonie.

46 Pesticides in stuifmeel (2007 et 2008) Aantal analyses Positieve stalen Pesticide % Coumaphos* A ,7 Diflufenican* H ,5 Difenoconazole F ,5 Methiocarb sulfoxide* I ,2 Roténone* A ,2 Simazine* H ,2 Diethofencarb F ,2 Imidacloprid I ,2 Vinclozolin F ,2 Fluazifop-p-butyl H ,2 Chlorpyriphos I ,2

47 Achteruitgang van Honingbijenkolonies: conclusies Imidacloprid (Gaucho ) is niet verantwoordelijk voor de vastgestelde sterfgevallen in België. 79% van de opgevolgde kolonies bevatte op zijn minst één pesticide. In totaal werden 18 verschillende pesticiden gedetecteerd. Er is een verband tussen het aantal acariciden dat werd gedetecteerd in de bijenstallen en het hoge sterftecijfer van de honingbijenkolonies in Wallonië.

48 Achteruitgang van Honingbijenkolonies: conclusies De Varroamijt is de grote verantwoordelijke voor de sterfte. Fundamenteel gebrek aan een methode om de Varroamijt te bestrijden Voorstel van een bestrijdingsstrategie - Langdurige behandeling - Gerichte behandeling (buiten het bijenbroedsel) op het einde van de herfst

49 Achteruitgang van Honingbijenkolonies: conclusies Zes virussen, die buitengewoon schadelijk zijn voor de bij, werden in groten getale gedetecteerd in de bijenstallen. Hun grote aantal houdt verband met de sterfte van de bijen en met de grote aanwezigheid van de Varroamijt. De impact van die virussen op bijen die verzwakt zijn door de aanwezigheid van de Varroamijt, ligt waarschijnlijk aan de basis van het hoge sterftecijfer onder de bijen.

50 De achteruitgang van Honingbijenkolonies: perspectieven en prioriteiten Methodes uitwerken voor de geïntegreerde bestrijding van parasieten. Een strategie invoeren voor de selectie van bijenrassen. Het verband tussen de risicofactoren beter bestuderen. Toxicologische tests ontwikkelen op het niveau van de kolonie/bijengemeenschap en niet op het niveau van het individu. Het contact van bestuivers met pesticiden beperken.

51 Achteruitgang van Honingbijenkolonies: een groot aantal pesticiden in de bijenkast USA 121 pesticides H, F, I Espagne 15 pesticides I Belgique 11 pesticides H, F, I Pologne 8 pesticides F, I Portugal 8 pesticides I Turquie 10 pesticides I Jordanie 12 pesticides H, I Inde 10 pesticides I Brésil 14 pesticides H, F, I France 12 pesticides H, F, I Grèce 10 pesticides I

52 Achteruitgang van Honingbijenkolonies: multifactoriële oorzaken worden bevestigd Sterftecijfer (%) van Honingbijen Insecticide - Fungicide Synergetische effecten van een combinatie insecticide-fungicide : in het geval van deltamethrin (D.) en prochloraz (P. 1), hetzij afzonderlijk verstoven (I en II), hetzij vlak na elkaar verstoven (III en IV), hetzij gemengd verstoven (V). Gebruikte dosissen : deltamethrin : 0,125 g/ha, prochloraz : 25 g/ha. Belzunces L., Colin M., Abeilles et pesticides. Effets synergiques des traitements phytosanitaires chez l'abeille à des doses sublétales. L'Abeille et le Miel, n spécial, avril 1993.

53 Achteruitgang van Honingbijenkolonies: multifactoriële verbanden worden bevestigd Insecticide - Parasiet Sporen van Alaux C., Brunet J.-L., Dussaubat C., Mondet F., Tchamitchan S., Cousin M., Brillard J., Baldy A., Belzunces L.P., Le Conte Y. Interactions betweennosema microspores and a neonicotinoidweakenhoneybees (Apis mellifera). EnvironmentalMicrobiology, (2009) doi: /j x

54 Bedankt voor uw aandacht

55 Unité d Entomologie fonctionnelle et évolutive Eric Haubruge (Prof.) Bach Kim Nguyen Laboratoire d Epidémiologie et analyse des risques Claude Saegerman (Prof.) Centre d Analyse des Résidus en Traces Edwin De Pauw (Prof.) Joëlle Widart Catherine Pirard