Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met het Food & Environment Reporting Network, een onafhankelijke ngo voor onderzoeksjournalistiek.
Op een bewolkte januaridag in Estelline, South Dakota, trekt Jonathan Lundgren de rits van zijn gewatteerde jack dicht. Eronder draagt hij een dikke trui en op z’n hoofd prijkt een wollen muts. Op zijn boerderij, de Blue Dasher Farm, ploegt hij door de sneeuw naar zijn melkschuur, die hij heeft ingericht als biochemisch laboratorium.
Het werk van Lundgren is ongebruikelijk gevarieerd: als actieve boer is hij geïnteresseerd in het hervormen van zijn metier, en als actieve entomoloog bij het Amerikaanse ministerie van Landbouw werkt hij aan zijn chemische analyses. Te midden van zijn ongebruikelijke laboratoriumuitrusting – een spectrofotometer, een thermocycler voor polymerasekettingreacties, een laboratoriumcentrifuge – kijkt Lundgren door een naar de schapen die dicht opeengepakt in de wei staan en een grote groep ganzen, kippen, kalkoenen en eenden. Dan keert hij zich om naar de hertenmilten die voor hem liggen. Al maanden is hij bezig met het analyseren van sporen van neonicotinoïden in de organen van deze dieren.
Neonicotinoïden zijn chemisch verwant aan nicotine en werden in de jaren negentig ontwikkeld als een veiliger alternatief voor chemische bestrijdingsmiddelen die giftiger waren en langer in het milieu aanwezig bleven. Neonicotinoïden zijn inmiddels de meest gebruikte pesticiden in de wereld en worden ingezet tegen bladluizen, dwergcicaden en een breed scala van wormen, kevers en stengelboorders. Deze bestrijdingsmiddelen worden in een dun laagje aangebracht op de zaden van commerciële gewassen die alleen al in de VS meer dan zestig miljoen hectare beslaan. Neonicotinoïden worden door alle plantendelen geabsorbeerd: wortels, stengels, bladeren, vruchten, pollen en nectar. Insecten die van hun geliefde plantendeel eten of drinken, worden vergiftigd, rollen zich op en sterven.
De geschiedenis leert dat zulke ‘breedspectrum’-pesticiden allerlei onbedoelde nevenwerkingen kunnen hebben, en uit een groot aantal studies blijkt inmiddels dat ze samen met de gevolgen van de klimaatverandering en de verwoesting van habitats een grote bijdrage leveren aan de gestage afname van het aantal insecten in heel Noord-Amerika en Europa. Vooral bijen, van vitaal belang voor de bestuiving van commerciële gewassen, zijn hard door deze pesticiden getroffen.
In de afgelopen jaren hebben wetenschappers kunnen aantonen dat slechts vijf procent van het laagje neonicotinoïden op plantenzaden door de beoogde gewassen zelf wordt opgenomen. De rest spoelt of slijt van de zaden en hoopt zich op in de bodem en in waterwegen, waar een groot aantal wilde dieren eraan wordt blootgesteld. En er zijn steeds meer aanwijzingen dat chemische bestanddelen die zijn ontworpen om ongewervelde dieren te bestrijden ook schadelijk kunnen zijn voor zoogdieren, vogels en vissen.
Deze winter heeft Lundgren in zijn schuur enkele van de meest recente van die aanwijzingen gevonden: gegevens die erop wijzen dat bij een aanzienlijk aantal wilde herten in het noorden van het Amerikaanse Midwesten neonicotinoïden in de milt worden aangetroffen.
Uniek experiment
Een van de eerste aanwijzingen dat neonicotinoïden ook grotere dieren kunnen schaden, werd gepresenteerd in een andere studie waaraan Lundgren heeft meegewerkt en die eveneens op herten betrekking had, in dit geval herten in gevangenschap.
In 2015 wilde een team van wetenschappers van de South Dakota State University uitzoeken of een neonicotinoïde met de naam imidacloprid – dat op maïs, soja, tarwe en katoen wordt gebruikt – ook grotere planteneters kon schaden. De wetenschappers voerden een uniek experiment uit op een kudde witstaartherten in gevangenschap: 21 volwassen wijfjes en de 63 veulens die deze wijfjes in de loop van het experiment baarden. Studente Elise Hughes Berheim en wildecoloog Jonathan Jenks vermengden het drinkwater van de dieren met uiteenlopende concentraties imidacloprid.
Toen ze de herten na twee jaar lieten inslapen, ontdekten de onderzoekers bij dieren met een hogere concentratie imidacloprid in hun milt kortere kaakbeenderen, een verlaagd lichaamsgewicht en onderontwikkelde organen, waaronder de genitaliën. Ruim een derde van de veulens overleed vroegtijdig, en bij al die veulens was de concentratie imidacloprid in hun milt hoger dan in die van de overlevende veulens. Zowel veulens als wijfjes met hogere concentraties waren tijdens hun leven minder actief geweest, wat ze in het wild kwetsbaarder voor roofdieren zou hebben gemaakt.
Enkele witstaartherten hadden veel hogere doses imidacloprid toegediend gekregen dan de concentraties die tot dan toe in natuurlijke beken of wetlands waren aangetroffen. Maar het team onderzocht ook de milten van herten die in de loop van acht jaar door wildopzieners in North Dakota in de vrije natuur waren gevangen. Tot verrassing van Jenks troffen ze in de milten van deze dieren concentraties imidacloprid aan die driemaal hoger waren dan de concentraties die bij de kudde in gevangenschap tot allerlei stoornissen hadden geleid. Daaruit maakte hij op dat deze wilde dieren waren vergiftigd via hun voedsel of drinkwater.
De uitslag van het onderzoek werd in maart 2019 gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports en was groot nieuws voor mensen die zijn betrokken bij het wildbeheer of de jacht in de buurt van landbouwgronden, en ook voor mensen die zich zorgen maken over de uitwerking van bestrijdingsmiddelen op de wilde fauna. Dieren met een misvormd kaakbeen of onderontwikkelde genitaliën zouden grote moeite hebben met het eten van voedsel of de paring. “Neonicotinoïden zouden een rampzalig effect op populaties witstaartherten kunnen hebben,” zegt Jennifer Sass, hoofdwetenschapper van de milieugroep Natural Resources Defense Council.
Vijf fabrikanten in Europa, de VS en Japan beheersen de markt voor neonicotinoïden. Bayer CropScience, de onderneming die werd gevormd nadat het Duitse farmaceutische bedrijf concurrent Monsanto had overgenomen, is een van de grootste producenten van neonicotinoïden en de voornaamste fabrikant van imidacloprid. Bayer-woordvoerder Alexander Hennig omschreef de studie naar witstaartherten in South Dakota als “onbetrouwbaar.”
“Geen van de uitwerkingen die in de studie wordt genoemd, is bij hertenpopulaties in het wild waargenomen,” schreef Hennig in een e-mail. “Veel behandelingen met neonicotinoïden zijn door dierenartsen toegestaan om huisdieren en vee tegen vlooien en teken te beschermen. Dat zou niet mogelijk zijn als wij of de toezichthouders zouden hebben vastgesteld dat het middel schadelijk kon zijn voor gewervelde dieren.”
Volgens Hennig zijn neonicotinoïden als insecticiden ontwikkeld omdat hun schadelijke uitwerking juist niet op gewervelde dieren van toepassing is – de chemicaliën hechten zich aan receptoren op de buitenzijde van cellen die bij gewervelde dieren veel minder voorkomen.
Groeiend bewijs
Herten zijn niet de enige soort die de onbedoelde nevenwerkingen van neonicotinoïden ondervinden. Charlotte Roy, biologe van het Department of Natural Resources van de staat Minnesota, heeft ontdekt dat veel diersoorten neonicotinoïden binnenkrijgen door zaden te eten die met de stof zijn behandeld of gedurende het zaaiseizoen in het voorjaar worden gemorst.
Voor een onderzoek in 2019 plaatste Roy cameravallen op akkers waar met neonicotinoïden behandelde zaden waren ingezaaid. Op de beelden van de cameravallen, die door beweging werden ingeschakeld, is te zien hoe een vijftiental verschillende vogelsoorten (waaronder fazanten, ganzen en kalkoenen), naast beren, wasberen, knaagdieren, konijnen, vossen en stinkdieren, aten van de behandelde zaden.
Bij het uitzaaien morsen de zaaimachines geregeld zaden, aldus Roy. Boeren wordt door de fabrikanten aanbevolen om dat soort lekkages op te ruimen, maar toch worden vaak bergjes van elk duizenden zaden achtergelaten. Roy en haar collega’s schatten dat er in Minnesota jaarlijks tienduizenden van dat soort lekkages optreden.
Welke uitwerking deze met neonicotinoïden behandelde zaden precies op de groei, de ontwikkeling en de organen van gewervelde dieren hebben, is nog onduidelijk. Maar bewijzen van de schade die ze aanrichten, stapelen zich op.
Onderzoekers in Canada ontdekten dat het eten van niet meer dan vier met imidacloprid behandelde koolzaden in een tijdsbestek van drie dagen al een negatieve uitwerking had op het instinct van spreeuwen om op vogeltrek te gaan. Vorig jaar kon een student aan de South Dakota State University aantonen dat fazanten – het belangrijkste jachtwild in de beide Dakota’s – meer last kregen van ondergewicht, spierzwakte en lethargie naarmate ze meer van deze behandelde zaden aten. (Volgens de student kregen de vogels tijdens het onderzoek minder zaden gevoerd dan de hoeveelheden die ze volgens observaties soms in het wild eten.) Vogels die een hogere aantal zaden aten, legden minder eieren en begonnen een week later aan de bouw van hun nest; ook hadden hun kuikens een twintig procent lagere overlevingskans.
Inmiddels is uit laboratoriumonderzoeken gebleken dat blootstelling aan neonicotinoïden schadelijk is voor gewervelde dieren. De stof leidt bij ratten tot een lagere spermaproductie en meer spontane zwangerschapsafbrekingen; verzwakt de immuunrespons bij muizen en de viriliteit van ruïnehagedissen; vermindert de mobiliteit van kikkervisjes; verhoogt het aantal miskramen en te vroeg geboren lampreien (jongen) bij konijnen; en verlaagt het overlevingspercentage van rode patrijzen, zowel van volwassen exemplaren als kuikens.
In Japan hebben wetenschappers een verband aangetoond tussen de plotselinge achteruitgang van een belangrijk commercieel visgebied en het wijdverbreide gebruik van imidacloprid op naburige weiden en akkers.
Vorig jaar deed Eric Michel, onderzoeker naar hoefdieren bij het Department of Natural Resources van de staat Minnesota (en een van de auteurs van de studie naar de witstaartherten), een oproep aan jagers om milten van herten die ze hadden geschoten ter beschikking te stellen. Zijn doel was om meer te weten te komen over de aan- of afwezigheid van neonicotinoïden in de wilde fauna van Minnesota en zo tot een goede inschatting te komen voor het vaststellen van jachtquota. “Alles wat van invloed is op de dynamiek van de hertenpopulatie, willen wij weten,” zegt hij.
Uiteindelijk ontving Lundgren bijna achthonderd hertenmilten van Michel, die hij in zijn schuur op chemische bestanddelen onderzocht. Uit de voorlopige resultaten van zijn onderzoek blijkt dat in ruim de helft van de milten neonicotinoïden werden aangetroffen; momenteel test Lundgren de weefselmonsters opnieuw, om zeker van de resultaten te zijn.
Voor een ondersteunende studie analyseerde Lundgren ook de milten van honderd rivierotters, rode lynxen en vismarters – toproofdieren die in North Dakota op illegale wijze in vallen waren gevangen. Uit de voorlopige resultaten van dat onderzoek blijkt dat in 15 tot 30 procent van de milten neonicotinoïden aanwezig waren. Volgens Lundgren moeten de dieren de pesticiden hebben binnengekregen toen ze van verontreinigde planten of prooidieren aten of verontreinigd water dronken.
De bevindingen verrassen Lundgren allerminst; hij is ervan overtuigd dat pesticiden wereldwijd een aantoonbaar negatieve uitwerking hebben op de biodiversiteit. “We zien deze verslechtering van biologische gemeenschappen al geruime tijd. Het is duidelijk dat we de negatieve uitwerking van deze bestrijdingsmiddelen nog niet goed begrijpen.”
Wij vroegen CropLife America, een koepelorganisatie voor fabrikanten en distributeurs van bestrijdingsmiddelen, om te reageren op de vele onderzoeken die erop wijzen dat neonicotinoïden ook gewervelde dieren schaden. De organisatie antwoordde: “Op basis van verschillende overtuigende studies die overal ter wereld zijn uitgevoerd, is bewezen dat neonicotinoïden werkzaam zijn bij het bestrijden van schadelijke insecten in agrarische en niet-agrarische omgevingen, en dat zonder onredelijk schadelijke nevenwerkingen voor organismen die geen doelwit van deze middelen zijn, mits deze middelen worden gebruikt zoals op de etikettering staat aangegeven.”
Schadelijk voor mensen?
Ook mensen worden uiteraard aan neonicotinoïden blootgesteld. We ademen de stoffen onbedoeld in of komen ermee in aanraking op boerderijen, in tuinen en bij het behandelen van onze huisdieren tegen teken en vlooien. In de afgelopen tien jaar zijn bij de Amerikaanse milieudienst EPA (Environmental Protection Agency) ruim 1600 gevallen van vergiftiging met imidacloprid gemeld. De symptomen lopen uiteen van jeuk, hoofdpijn en kortademigheid tot geheugenverlies en nierfalen.
Mensen krijgen neonicotinoïden ook via hun voedsel binnen. De bestrijdingsmiddelen worden vaak gebruikt – op bladeren of in de bodem – voor de teelt van bloemkool, spinazie, appels, druiven, pompoenen, meloenen, tomaten en andere gewassen en granen. Bijna alle maïs in de VS wordt met neonicotinoïden behandeld. Uit onderzoek dat in 2015 werd verricht door de American Bird Conservancy en de T.H. Chan School of Public Health van de Harvard University, bleek dat er resten van neonicotinoïden – zij het in hoeveelheden die door de EPA als toelaatbaar worden beschouwd – zaten in bijna alle gerechten die in de cafetaria van het Amerikaanse Congres werden opgediend. En in een studie die in 2019 door de Amerikaanse National Institutes of Health werd uitgevoerd, troffen onderzoekers in 49,1 procent van de urinemonsters van 3038 personen resten van neonicotinoïden aan.
Er is geen direct bewijs dat blootstelling aan neonicotinoïden via het voedsel schadelijk is voor mensen.
De EPA kijkt momenteel naar de toelating van vijf neonicotinoïden, waaronder imidacloprid. Milieuorganisaties en gezondheidsexperts menen dat de milieudienst de negatieve uitwerkingen van het gebruik van neonicotinoïden consequent heeft onderschat en de voordelen ervan heeft overschat. De organisaties hebben de EPA opgeroepen om het gebruik van talloze neonicotinoïden sterk te beperken en de aanwezigheid ervan in etenswaren te verbieden, wat erop neer zou komen dat ze niet langer voor de teelt van voedselgewassen gebruikt kunnen worden. (Biologische boeren gebruiken geen neonicotinoïden.) Na aanvullend onderzoek zou de EPA kunnen besluiten tot het vaststellen van nieuwe, striktere grenswaarden voor het gebruik van neonicotinoïden, waardoor deze middelen alleen nog in beperkte mate in de landbouw gebruikt zouden mogen worden.
Duidelijk is dat er meer onderzoek nodig is naar de potentieel schadelijke uitwerking van neonicotinoïden op gewervelde dieren. Maar veldonderzoek naar deze groep dieren is zeer zeldzaam, omdat dat veel tijd, moeite en geld kost. Slechts weinig Amerikaanse staten steunen dat soort onderzoek op de manier waarop dat in Minnesota en South Dakota is gebeurd. Empirische gegevens zijn dus moeilijk te vergaren, en volgens milieutoxicoloog Pierre Mineau, voormalig hoofdwetenschapper bij Environment Canada, lopen wilde dieren die tekenen van vergiftiging met neonicotinoïden vertonen “een hoog risico ten prooi te vallen aan roofdieren of sterfte”, wat betekent dat ze geen verdere sporen achterlaten. Wildbeheerders en jachtopzieners vinden vaak mismaakte dieren, maar ze hebben niet de middelen om die kadavers op wetenschappelijke wijze te onderzoeken.
De wereldmarkt voor zaden die met neonicotinoïden zijn behandeld, is goed voor 1500 miljard dollar per jaar, dus hebben de bedrijven die deze zaden produceren er alle belang bij die markt te beschermen. Na publicatie van de door andere wetenschappers voor publicatie beoordeelde studie over de witstaartherten werd het onderzoeksteam volgens Lundgren door een (voor hem) onbekende zadenfirma beschuldigd van onethisch gedrag en het vervalsen van gegevens. Uit een intern onderzoek van de South Dakota State University bleek dat de aantijgingen geen basis hadden.
“Ik denk dat ze ons gewoon wilden intimideren,” zegt Lundgren. “Maar het stoorde ons wel in ons werk, en onze geloofwaardigheid stond op het spel.”
Neonicotinoïden zijn zeer goed in het elimineren van ongedierte, maar uit onderzoek is gebleken dat ze de opbrengsten van sojabonen of maïs niet per se verhogen en landbouwers mogelijk onnodig op kosten jagen. De Europese Unie heeft het gebruik in de openlucht van de drie belangrijkste neonicotinoïden, waaronder imidacloprid, verboden om bestuivende insecten te beschermen. Maar landbouwers blijven hengelen naar ‘noodvergunningen’ om plagen te bestrijden. Canada overweegt een soortgelijk verbod, terwijl er in de laatste twee jaar ook in talloze Amerikaanse staten wetsvoorstellen zijn ingediend om het gebruik van neonicotinoïden aan banden te leggen.
Maar in de afgelopen tijd zijn een aantal wetsvoorstellen ter beperking van het gebruik van neonicotinoïden in het slop geraakt. En milieuactivisten betwijfelen of de regering-Biden prioriteit zal geven aan regelgeving voor neonicotinoïden (hoewel ze het gebruik van chlorpyrifos, een zeer giftig maar niet-neonicotinoïde bestrijdingsmiddel, wél wil herzien). De nieuwe minister van Landbouw, Tom Vilsack, leidde dit ministerie ook onder Obama, en in die periode nam het gebruik van neonicotinoïden door boeren juist toe.
Als de huidige benadering, om genetisch gemodificeerde zaden van een laagje bestrijdingsmiddelen te voorzien, als vanouds door het ministerie wordt gesteund, dan zal dat volgens Willa Childress, medewerker van de actiegroep Pesticide Action Network North America, “het gebruik van neonicotinoïden verder doen toenemen, tenzij de EPA ingrijpt en ‘nee’ zegt.”
Holistischer aanpak
In South Dakota verdiept Lundgren zich liever niet in het ondoordringbare woud van regelgeving maar richt zich op grotere kwesties. Hij analyseert niet alleen dierweefsels en bodemmonsters, maar heeft op zijn Blue Dasher Farm ook een op ecologie gebaseerde – en economisch winstgevende – benadering van de landbouw ontwikkeld. Momenteel beoordeelt hij de resultaten van die aanpak en deelt zijn inzichten met landbouwers en veehouders uit de hele VS.
Zijn benadering zou omschreven kunnen worden als “regeneratieve landbouw”, omdat ze berust op het herstel van verarmde landbouwgrond en een terugkeer naar een natuurlijke, gezonde en niet-vervuilende manier van werken. Voor Lundgren maken neonicotinoïden deel uit van een groter probleem: de algehele afhankelijkheid in de industriële landbouw van chemische middelen, die waterwegen verontreinigen en de gezondheid en biodiversiteit van de bodem verslechteren.
“Een verbod op neonicotinoïden zal geen oplossing zijn voor de onderliggende problemen in ons systeem van voedselproductie,” zegt hij. “Onze regeneratieve aanpak bij de verbouw van gewassen en het houden van vee” – wat inhoudt dat de bodem minder wordt omgeploegd, dekgewassen worden geplant, een gunstige omgeving voor nuttige insecten wordt gecreëerd en meer gewasrotaties worden ingevoerd – “toont aan dat insecticiden echt niet nodig zijn.”
“Veranderingen komen niet van de overheid,” zegt Lundgren, “maar van de boeren zelf. Regeneratieve landbouw krijgt in een verrassend hoog tempo steeds meer momentum. Ik zie dat echt als een hoopvol teken.”
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
