Studien: Nicht nur Bienen sterben, auch Libellen – Agrochemikalien stellen ein globales Risiko für Gewässer dar – Agricultural insecticides pose a global risk to surface water bodies

Libelle im Ökosystem Reisterrasse am Forschungsstandort Banaue, Philippinen Das internationale LEGATO Projekt untersucht die nachhaltige Entwicklung von Ökosystemen im Reisanbau in Südost-Asien und wird vom UFZ koordiniert. Irrigated rice and biodiversity related ecosystem services – the LEGATO project General aim of LEGATO: LEGATO stands for: Land-use intensity and Ecological EnGineering – Assessment Tools for risks and Opportunities in irrigated rice based production systems In order to advance long-term sustainable development of intensive land use systems, against risks arising from multiple aspects of global change, LEGATO plans to quantify the dependence of ecosystem functions (ESF) and the services (ESS) they generate in agricultural systems South East Asia. The focus is on local as well as regional land use intensity (including the socio-cultural and economic background) and biodiversity, and the potential impacts of future climate and land use change. LEGATO - a major international project on sustainable development of rice ecosystems in Southeast Asia

zur englischen Version Agrochemikalien können wirbellose im Wasser lebende Tiere gefährden. Erstmals wurde eine Weltkarte der möglichen Insektizidbelastung erstellt. Agrochemikalien stellen ein globales Risiko für Fließgewässer auf rund 40 Prozent der Erdoberfläche dar. Da in die Untersuchung auch viele Gewässer in unbeeinflussten Gebieten wie Gebirgen und Wäldern einbezogen wurden, seien diese Chemikalien somit ein Problem für die überwiegende Mehrzahl an Gewässern in landwirtschaftlichen Gebieten.

Die Artenvielfalt in belasteten Fließgewässern gehe um bis zu 42 Prozent zurück, berichten Forscher 2013  nach Untersuchungen in Deutschland, Frankreich und Australien. Die Gesamtverluste in der Biodiversität würden in erster Linie durch das Verschwinden mehrerer Gruppen von Lebewesen bestimmt, welche speziell anfällig für Pestizide seien, so die Forscher. Dazu gehörten vor allem Vertreter der Steinfliegen, Eintagsfliegen, Köcherfliegen und Libellen.

Eine aktuelle Studie zeigt: Bäche, Teiche und Tümpel sind weltweit in hohem Maße mit Pestiziden und Insektiziden belastet. Auch in Deutschland sind die Werte zu hoch.

Ein natürliches großes Feuchtbiotop anzulegen bleibt normalerweise nur Organisationen und Vereinigungen wie Umweltschuztverbänden vorbehalten, denn der finanzielle Aufwand ist enorm und meist fallen die Zuschüsse nur mager aus. Doch auch jeder Gartenbesitzer kann einen kleinen Beitrag zum Artenschutz  leisten. In ganz gewöhnlichen Kleingewässern können sich viele Arten vermehren, auch in naturnahen Gartenteichen, und seien sie noch so klein, finden sie ihren Lebensraum. Wir haben Ihnen im Beitrag einige Beispiele aufgeführt, denn natürliche Kleingewässer werden immer rarer.  

Die hohe Konzentration an Insektiziden gefährdet die Artenvielfalt weltweit. In vielen Teichen und Bächen ist der Schaden längst angerichtet.

Bereits 2013 schlugen Wissenschaftlern Alarm und machten deutlich, dass die Bedrohung der Artenvielfalt durch Agrochemikalien bisher offenbar unterschätzt worden ist. Wir Netzfrauen hatten darüber berichtet. Auch die aktuelle Studie zeigt, dass die Konzentration von Pflanzenschutzmitteln in vielen Gewässern der Erde die jeweils gültigen Grenzwerte überschreiten. Das zeigen Ergebnisse einer Studie der Universität Koblenz-Landau. Auch in Deutschland liegen die Werte demnach bedenklich hoch.

2013 – Pestizide reduzieren die Artenvielfalt in Gewässern deutlich

Einige Pestizide, die derzeit in Europa und Australien im Einsatz sind, können die regionale Artenvielfalt von wirbellosen Tieren in Fließgewässern um bis zu 42 Prozent reduzieren. Das berichten Forscher in den „Proceedings” der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS).

Mikhail A. Beketov und Matthias Liess vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig analysierten gemeinsam mit Ben Kefford von der Technischen Universität Sydney und Ralf B. Schäfer vom Institut für Umweltwissenschaften Landau die Auswirkungen von Pestiziden wie Insektiziden und Fungiziden auf den regionalen Artenreichtum von Wirbellosen in Fließgewässern und verwendeten dafür Daten aus Deutschland, Frankreich und Victoria in Australien.

Die veröffentlichte Studie ist eigenen Angaben zufolge die erste Studie überhaupt, die die Auswirkungen von Schadstoffen auf die regionale Biodiversität im Zusammenhang mit den Konzentrationen von Pestiziden und den jeweiligen Artenverlusten untersucht hat.

Pestizide, beispielsweise aus der Landwirtschaft, gehören zwar zu den am besten ökotoxikologisch untersuchten und regulierten Gruppen von Schadstoffen – bisher war aber unbekannt, ob und in welchem Umfang und bei welchen Konzentrationen ihr Einsatz Artenverluste in Gewässern verursachen. Dieser Frage gingen die Forscher nun nach und verglichen den Artenreichtum an mehreren Standorten miteinander – unter anderem in der Hildesheimer Börde bei Braunschweig, in Süd-Victoria in Australien und in der Bretagne in Frankreich.

Dabei untersuchten sie drei verschiedene Ebenen der Pestizidbelastung: unberührt, leicht verunreinigt oder stark verschmutzt.

In Europa fanden sie signifikante Unterschiede beim Artenreichtum von Wirbellosen zwischen den Verschmutzungskategorien. Für Australien konnten die Forscher bei verschiedenen Insektengruppen einen Unterschied feststellen und zwar zwischen den hoch belasteten Standorten einerseits und den unberührten und leicht verunreinigten andererseits.

Nachweislich rangiert der Verlust der Artenvielfalt zwischen den unberührten und stark kontaminierten europäischen Standorten damit auf einem Niveau von 42 Prozent, bei Insektengruppen in Australien ist ein Rückgang von 27 Prozent zu verzeichnen.

Wie die Forscher weiter herausfanden, werden die Gesamtverluste in der Biodiversität in erster Linie durch das Verschwinden mehrerer Gruppen von Lebewesen bestimmt, welche speziell anfällig für Pestizide sind.

Dazu gehören vor allem Vertreter der Steinfliegen, Eintagsfliegen, Köcherfliegen und Libellen. Diese Organismen zählen zu den arten- und individuenreichsten Besiedlern der europäischen Flüsse, Bäche und Ströme und sie sind wichtige Mitglieder der Nahrungskette, bis hin zu Fischen und Vögeln. Sie ermöglichen die biologische Vielfalt der Gewässerlebensräume erst, indem sie als Anzeiger der Wasserqualität für einen regelmäßigen Austausch zwischen Oberflächen- und Grundwasser sorgen.

Schutzkonzepte greifen zu kurz

Ein besorgniserregendes Ergebnis der Studie ist, dass die verheerenden Auswirkungen der Pestizidbelastung auf diese Kleinstlebewesen bereits bei Konzentrationen festgestellt wurden, die nach den aktuellen europäischen Vorschriften als unbedenklich gelten.

Die Autoren weisen darauf hin, dass die Verwendung von Pestiziden ein wichtiger Treiber des Verlustes an biologischer Vielfalt ist und dass die gesetzlich vorgeschriebenen Höchstmengen die Artenvielfalt der wirbellosen Tiere in Fließgewässern nicht ausreichend schützen. Neue Ansätze, die Ökologie und Ökotoxikologie verbinden, werden daher dringend benötigt.

„Die gegenwärtige Praxis der Risikobewertung gleicht leider einer Autobahnfahrt mit verbundenen Augen“, gibt der Ökotoxikologe Matthias Liess zu bedenken. Denn bisher beruhe die Zulassung von Pestiziden nur auf experimentellen Arbeiten im Labor und in künstlichen Ökosystemausschnitten.

Für eine fundierte Bewertung der ökologischen Wirkung dieser chemischen Substanzen müssten die bestehenden Konzepte aber dringend mit der Realität im Freiland abgeglichen werden. „Die neuen Ergebnisse zeigen, dass das Ziel der UN-Konvention zur biologischen Vielfalt, den Artenschwund bis 2020 zu bremsen, gefährdet ist. Pestizide werden immer Wirkungen haben auf Ökosysteme, ganz gleich wie rigide die Schutzkonzepte sind. Aber nur wenn validierte Bewertungskonzepte verwendet werden, kann eine realistische Abwägung erfolgen, welche Ökosysteme auf welchem Niveau geschützt werden müssen.“ Die Bedrohung der Artenvielfalt durch Pestizide wurde bisher offenbar unterschätzt.

Quelle: Gemeinsame Pressemeldung von UFZ und Institut für Umweltwissenschaften Landau – auch Quelle Titelfoto

Aktuelle Studie zeigt: Bäche, Teiche und Tümpel sind weltweit in hohem Maße mit Pestiziden und Insektiziden belastet – Agrochemikalien stellen ein globales Risiko für Gewässer dar

Naher Osten Landwirtschaft in einem Israelischen Gebiet im Westjordanland, Einsatz von Insektiziden Arbeiten im Rahmen des SMART-Projekts (S.M.A.R.T.)

Naher Osten Landwirtschaft in einem Israelischen Gebiet im Westjordanland, Einsatz von Insektiziden Arbeiten im Rahmen des SMART-Projekts (S.M.A.R.T.) http://www.ufz.de/

Für ihre Analyse werteten Schulz und seine Mitautoren 838 Studien aus 73 Ländern aus. In insgesamt 11 300 Proben wurden Mittel nachgewiesen, die für Insekten und Kleinkrebse giftig sind. In mehr als 50 Prozent der Fälle waren diese Stoffe höher konzentriert als zugelassen.

Erstmals Weltkarte der möglichen Insektizidbelastung erstellt

Aktuelle Studie 

Leipzig/Landau. Agrochemikalien stellen ein globales Risiko für Fließgewässer auf rund 40 Prozent der Erdoberfläche dar. Da in die Untersuchung auch viele Gewässer in unbeeinflussten Gebieten wie Gebirgen und Wäldern einbezogen wurden, seien diese Chemikalien somit ein Problem für die überwiegende Mehrzahl an Gewässern in landwirtschaftlichen Gebieten. Das geht aus der ersten modellierten Weltkarte zum Austrag von landwirtschaftlich genutzten Insektenvernichtungsmitteln in Gewässern hervor, die Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Koblenz-Landau zusammen mit den Universitäten Mailand, Aarhus und Aachen jetzt im Fachjournal Environmental Pollution veröffentlicht haben. Ein besonderes Risiko besteht demnach für Gewässer im Mittelmeerraum, den USA, Mittelamerika und Südostasien.

Im Gegensatz zu anderen Chemikalien werden Pflanzenschutzmittel gezielt in der Umwelt freigesetzt, um Schädlinge und Unkräuter in der Landwirtschaft unter Kontrolle zu halten. Sie können sich daher negativ auf die Ökosysteme an Land und durch Abfluss mit dem Regenwasser auch in den Oberflächengewässern auswirken. Schätzungen zufolge werden weltweit jedes Jahr etwa 4 Millionen Tonnen an Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft ausgebracht. Das entspricht im Schnitt 0,27 Kilogramm pro Hektar der Landfläche der Erde. „Von früheren Untersuchungen wissen wir zum Beispiel, dass diese Pflanzenschutzmittel die Artenvielfalt von wirbellosen Tieren in Fließgewässern um bis zu 42 Prozent reduzieren können und dass durch den Klimawandel mit einem verstärkten Einsatz dieser Stoffe zu rechnen ist“, erklärt Prof. Dr. Matthias Liess vom UFZ, der kürzlich für fünf Jahre in den wissenschaftlichen Beirat „Nationaler Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln“ berufen wurde und dort das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) berät. Auch in vielen Entwicklungsländern könne der Einsatz häufiger werden, wenn Landwirte zunehmend von einer traditionellen extensiven auf eine intensive Landwirtschaft umsteigen, so Liess weiter. Bisher war die globale Dimension der möglichen Gewässerbelastung durch den Einsatz von Insektenvernichtungsmitteln unklar.

Das internationale Forschungsteam hat daher ein globales Modell mit einem Raster von rund zehn Kilometern erstellt, in das u. a. Daten der Welternährungsorganisation FAO zur Landwirtschaft und der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA zur Landnutzung eingeflossen sind. Berücksichtigt wurden außerdem die Jahresdurchschnittstemperatur und der monatliche Maximalniederschlag für rund 77 000 Messstationen weltweit. Danach schätzten die Forscher das sogenannte Runoff Potenzial (RP) ab, also welche Menge an Insektiziden über Regenwasser von den Agrarböden in die Bäche und Flüsse abfließt. „Dabei spielt zum Beispiel die Intensität der Niederschläge, die Bodenbeschaffenheit oder die Geländeneigung genauso eine Rolle wie die Art der angebauten Feldfrüchte“, erläutert Juniorprofessor Dr. Ralf B. Schäfer von der Universität Koblenz-Landau. „Um die komplizierten Schätzungen zu überprüfen, haben wir deshalb Kontrollmessungen zur Insektizidbelastung in Gewässern vier verschiedener Regionen durchgeführt.“

Entstanden sind mehrere Weltkarten: Die Vulnerabilitätskarte (Vulnerabilität = Verwundbarkeit) berücksichtigt zunächst nur die geografische und klimatische Ausgangslage. Die Risikokarte dagegen zeigt, welche Risiken aus dieser natürlichen Verletzbarkeit durch die Landnutzung des Menschen entstehen. In Mitteleuropa stuften die Wissenschaftler das Risiko für Gewässer größtenteils als mittel bis hoch ein. Dort wie auf der Nordhemisphäre insgesamt zeigt sich ein deutliches Nord-Süd-Gefälle. „Das Risiko des Eintrags von Insektenvernichtungsmittel in Gewässer nimmt in Europa, Nordamerika und Asien nach Süden hin deutlich zu, weil dort mit höheren Durchschnittstemperaturen auch mehr Insektizide eingesetzt werden“, berichtet Dr. Mira Kattwinkel, die inzwischen am Schweizer Wasserforschungsinstitut Eawag forscht. Da in vielen Ländern der Südhemisphäre Wirtschaft und Bevölkerung stark wachsen, rechnen die Wissenschaftler damit, dass dort künftig mehr Insektizide eingesetzt werden, um mehr Lebensmittel zu produzieren.

Die Karte könnte sich also in weiteren Teilen der Erde noch deutlich verfärben. Momentan sind vor allem Gewässer im Mittelmeerraum, den USA, Mittelamerika und Südostasien gefährdet.

Pestizide4

In Südostasien sind beispielsweise die Philippinen oder auch Vietnam stark betroffen. Dort suchen UFZ-Forscher im Rahmen des Projektes LEGATO zusammen mit dem Internationalen Reisforschungsinstitut IRRI nach Lösungen, um den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu verringern. Ein Ansatz dafür könnte beispielsweise die Revitalisierung von Ökosystemen sein, damit die natürlichen Gegenspieler von Reisschädlingen eine Massenvermehrung und damit massive Ernteverluste vermeiden.

„Unsere Analyse hat Hotspot-Regionen ermittelt, in denen Insektizide ein großes Risiko für die Artenvielfalt in den Gewässern darstellen. Unseres Wissens ist dies der erste Versuch, die Insektizidbelastung der Gewässer auf globaler Skala abzuschätzen“, fasst Prof. Dr. Matthias Liess die Bedeutung der neuen Studie zusammen. Mit der Weltkarte wollen die Forscher Bevölkerung und Behörden in den gefährdeten Regionen für dieses Problem sensibilisieren und lokale Untersuchungen anregen. Pufferzonen durch Gewässerrandstreifen können die Belastung beispielsweise deutlich reduzieren. Ein effizientes Umweltmanagement sollte künftig Behörden und Landwirte über die Kosten, Auswirkungen und Alternativen informieren. Denn letztlich entscheidet sich vor Ort, wie stark ein Gewässer unter der Nutzung von solchen Chemikalien leidet. Quelle Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)

Alle Libellen und ihre Larven stehen unter Naturschutz. Ohne Gewässer gibt es keine Libellen!

Ein Tipp, wie Sie helfen können: 

Im Garten kleine Teiche anlegen, da fühlen sich die Libellen und Frösche wohl. Manchmal reicht es auch, einen Maurerkübel mit Wasser, Pflanzen und alten Zweigen zu füllen. Schon hat man ein kleines Paradies geschaffen, in dem auch Vögel baden können.

Vorher:

Herbst 2010 068

 Mit Geduld und Hilfe der Natur sieht dieser Teich heute so aus:

Teich3

Wir haben in unserem Garten verschiedene Teiche mit einfachen Hilfsmitteln gebaut. Er ist auf diese Weise ein Paradies für Libellen, Frösche, aber auch für Vögel :


Wir verlangen: Schutz der Artenvielfalt!

Link zu Libellen : Bremer Libellengruppe

English: Pesticides reduce regional biodiversity of stream invertebrates

Libelle5

The biodiversity crisis is one of the greatest challenges facing humanity, but our understanding of the drivers remains limited. Thus, after decades of studies and regulation efforts, it remains unknown whether to what degree and at what concentrations modern agricultural pesticides cause regional-scale species losses.

They analyzed the effects of pesticides on the regional taxa richness of stream invertebrates in Europe (Germany and France) and Australia (southern Victoria). Pesticides caused statistically significant effects on both the species and family richness in both regions, with losses in taxa up to 42% of the recorded taxonomic pools. Furthermore, the effects in Europe were detected at concentrations that current legislation considers environmentally protective. Thus, the current ecological risk assessment of pesticides falls short of protecting biodiversity, and new approaches linking ecology and ecotoxicology are needed. Download Supporting Information (PDF)

Agricultural insecticides pose a global risk to surface water bodies

The first global map to be produced on potential insecticide contamination

Leipzig/ Landau. Streams within approx. 40% of the global land surface are at risk from the application of insecticides. These were the results from the first global map to be modelled on insecticide runoff to surface waters, which has just been published in the journal Environmental Pollution by researchers from the Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ) and the University of Koblenz-Landau together with the University of Milan, Aarhus University and Aachen University . According to the publication, particularly streams in the Mediterranean, the USA, Central America and Southeast Asia are at risk.

Unlike other chemicals, agricultural pesticides are intentionally applied to the environment to help farmers control insects, weeds and other potentially harmful pests threatening agricultural production. They can therefore affect land ecosystems but also surface waters from runoff. According to estimates, ca. 4 million tons of agricultural pesticides are applied annually, equating to an average of 0.27 kilograms per hectare of the global land surface. „We know from earlier investigations for example that pesticides can reduce the biodiversity of invertebrates in freshwater ecosystems by up to 42 percent and that we can expect an increased application of pesticides as a result of climate change“, explains Prof. Dr. Matthias Liess from the UFZ, who was recently appointed to a term of five years on the scientific advisory board „National Action Plan on Sustainable Use of Plant Protection Products“ where he advises the Federal Ministry of Food and Agriculture. Liess warns of an increase in the application of pesticides in many developing countries as farmers increasingly switch from traditionally extensive agricultural practices to more intensive ones. Until now the global extent of the potential water pollution from the application of insecticides has remained largely unknown.

The international team of scientists therefore came up with a global model with a raster of ca. ten kilometres, into which agricultural data from FAO and land use data from NASA among other data were entered. Annual average temperatures and monthly maximum precipitation measurements from around 77,000 weather stations were also taken into account. Following that, the researchers then estimated the so-called runoff potential (RP), in other words the amount of insecticides that enters streams and rivers through the rainwater from agricultural land. „In this respect, daily rainfall intensity, terrain slope, and insecticide application rate play an equally important role as well as the crops cultivated“, explains junior professor Dr. Ralf B. Schäfer from the University of Koblenz-Landau. „In order to test such complex models, we therefore carried out control measurements of insecticide contamination in freshwater ecosystems from four different regions“.

Several world maps were produced: the vulnerability map only takes into account the geographic and climatic background. The risk map on the other hand shows the risks from this natural vulnerability through anthropogenic land use. In Central Europe, scientists largely assessed the risk for water bodies as medium to high. In the northern hemisphere, insecticide runoff presented an overall more significant latitudinal gradient. „The risks of insecticide exposure to water bodies increased significantly the further South one travelled on a North-South gradient in Europe, North America and Asia, mainly driven by a higher insecticide application rate as a result of higher average temperatures“, Dr. Mira Kattwinkel reports, who is now conducting research at the Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag). Because the economy and the population are growing rapidly in many countries of the southern hemisphere, scientists expect a higher insecticide application rate in those countries in the future to cover an increase in agricultural production. The map could therefore still change colour considerably in other parts of the world. At the moment it is water bodies in the Mediterranean, the USA, Central America and Southeast Asia that are particularly vulnerable.

In Southeast Asia, countries such as the Philippines or Vietnam are greatly affected for example. UFZ researchers are looking into solutions for such regions within the framework of the LEGATO-project together with the International Rice Research Institute (IRRI), in an attempt to reduce pesticide application rates. One approach for example could be to revitalise the functioning of ecosystems so that the natural competitors of rice pests can help to avoid their mass reproduction and subsequent harvest yield losses.

„Our analysis provides a global map of hotspots for insecticide contamination that are a major risk for biodiversity in water bodies. To our knowledge this is the first study that assesses insecticide contamination of water bodies on a global scale“, Prof. Dr. Matthias Liess summarizes the significance of the new investigation. The researchers intend to use the global map to sensitize citizens and authorities about this issue in vulnerable regions and to incite local investigations. Buffer zones along the edge of water bodies can significantly reduce negative impacts for example. Efficient environmental management and conservation efforts in the future should focus on informing authorities and farmers about the costs, impacts and alternatives. Ultimately, mitigation and management takes place at the local level, determining the extent to which a water body will be affected under the application of such chemicals. Source: The Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ)

Netzfrau Doro Schreier

deutsche Flagge

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2 Kommentare » Schreibe einen Kommentar

  1. Agrochemikalien stellen ein bedeutendes Risiko für die Fortpflanzungsorgane der Menschen dar.
    Zum Beispiel steigt seit Jahren die Rate der an Hodenkrebs erkrankten Männern.
    Bei Alligatoren mit Fehlbildungen an den Geschlechtsorganen konnte man beweisen, daß die Chemikalien der industriellen Landwirtschaft die Auslöser der Erkrankungen waren. Als die Chemikalien eines Tages verboten wurden, hat sich die Anzahl der Fehlbildungen rasant zurückentwickelt.

    Es könnte doch durchaus sein, daß Homosexualität eine Folge der vergifteten Nahrungsmittel und sonstiger Stoffe ist, die wir ständig um uns herum haben und benutzen.

  2. Die hohe Pestzidbelastung kommt vom hohen Fleischkonsum und Milchkonsum in den Industrieländer, denn viele Getreidesorten wie z.B. Mais, Soja etc werden nur allein für Tierfutter angebaut. Die Fleischindustrie verschlingt viel Energie, Wasser, Agrarflächen und viel Pestizide müssen verwendet werden. Leider bringt die Fleischproduktion für Bauern mehr ein. Ich empfehle ein-bis 2 mal die Woche Fleisch würden vollkommen genügen. Ich verwende keine Milch mehr sondern Sojamilch.

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