Eine neue Studie von Experten der Ohio Northern University, USA, zeigt, dass Glyphosat die Hauptursache für die tragische Phosphorvergiftung des Erie-Sees ist. Es fördert das Wachstum giftiger Algen, die das Wasser verfaulen und Fische sterben lassen.
Die Studie folgt dem gemeinsamen Bestrebungen der Regierungen der USA und Kanadas zu Beginn des Jahres 2016, sich um eine 40-prozentige Reduktion des Phosphors zu bemühen, der in Bereiche des Erie-Sees sickert, in dem die Giftalgen wuchern.
Und die Europäische Kommission hat trotz allen Risiken die Zulassung des umstrittenen Unkrautvernichters Glyphosat um bis zu 18 Monate verlängert!
Niedrige Ph-Werte und bestimmte Metalle im Boden und das Aufbringen von Glyphosat führen dazu, dass sich Phosphor aus dem Boden löst, so geschehen an der Wasserscheide von Maumee (Ohio), in die sich circa 35 % gelöster reaktiver Phosphor ergossen. Wissenschaftler wissen inzwischen, dass dieses Problem, nämlich gelöster reaktiver Phosphor (DRP), der den westlichen Erie-See verseucht, meistens von Farmen verursacht wird, die auf der Wasserscheide von Maumee gelegen sind.
Aber die Frage, die sie immer noch zu beantworten versuchen, ist: Warum? Christopher Spiese, ein Chemiker an der Ohio Northern University, sagt, dass eine Kombination von Faktoren das Problem verursacht. Aber bei der Konferenz für konservierende Bodenverarbeitungsverfahren und Technologie Anfang des Jahres in Ada, Ohio konzentrierte er sich auf eine spezielle Praxis, die sich über die letzten Jahrzehnte verändert hat — die Anwendung von Glyphosat.
Zufall oder Ursache?
Die Probleme des Erie-Sees mit Phosphor sind nicht neu. In der Tat haben die USA und Kanada während der letzten 40 Jahre versucht, den See von Phosphor zu säubern, wie die beiden Regierungen im Great Lakes Water Quality Agreement (Vereinbarung über die Wasserqualität der Großen Seen) im Jahr 1972 formulierten mit dem Ziel, die Menge an Phosphor in den Großen Seen zu reduzieren. Seitdem hatte die Menge an Phosphor im Erie-See deutlich abgenommen, sagt Spiese. Die Mengen an DRP gingen auch zurück, nahmen aber Mitte der 1990er-Jahre wieder zu. Zu der Zeit stieg der Gebrauch von Glyphosat steil an einhergehend mit der Einführung herbizidtoleranter Nutzpflanzen. 2014, sagt Spiese, sind mehr als 95 % der Sojabohnen und mehr als die Hälfte des Maises in den USA mit Roundup Ready behandelt. Diese Prozentzahlen haben sich wahrscheinlich in den letzten 2 Jahren nicht geändert.
„Diese Feldfrüchte, die mit Glyphosat wachsen können, haben so überhandgenommen, dass wir uns quasi in Roundup baden können“, sagt er. Deshalb wollten Spiese und sein Team an der Northern Ohio University herausfinden, ob der angestiegene Glyphosatverbrauch und die Zunahme an reaktivem Phosphor im Erie-See im Zusammenhang stehen.
Die Rolle von Roundup
Um zu bestimmen, ob Glyphosat die Ursache für den Zufluss von reaktivem Phosphor ist, müssen drei Dinge zutreffen:
- Die Menge an Zufluss reaktiven Phosphors steht in Relation zu der Menge von Ackerflächen, die in der Wasserscheide von Maunee mit herbizidtoleranten Pflanzen bebaut sind.
- Durch einen nachvollziehbaren Mechanismus löst sich Phosphor aus Glyphosat.
- Die Menge des herausgelösten Phosphors muss ein wesentlicher Anteil der Phosphorzunahme sein.
Spiese sah auf die erste Feststellung und befand, dass es einen bedeutsamen Zusammenhang zwischen den Mengen reaktiven Phosphors und den Größen der Ackerflächen mit herbizidtoleranten Nutzpflanzen gibt, und er berücksichtigt dabei eine Variationsbreite von 30 % bei der Phosphormenge. „Jeder Acre (0,4 Ha) Roundup-Ready-Soja und -Mais bedeutet, dass ein Drittel Pfund (~152 g) die Maumee-Wasserscheide heruntersickern“, sagt er.
Sodann untersuchte er, ob Glyphosat, welches Phosphor enthält und eine dem Phosphor ähnliche Struktur hat, Phosphor aus dem Boden lösen kann. Er stellt klar, dass er auf die Freisetzung von Phosphor schaute, nicht darauf, ob der Phosphor im Glyphosat die Mengen reaktiven Phosphors erhöhte. „Der Phosphor in Glyphosat ist Phosphonat, eine Phosphor-Karbon-Verbindung“, erklärt er. „Eine Phosphor-Karbon-Verbindung ist außergewöhnlich stabil. Es ist sehr schwierig, sie aufzubrechen. Wir denken nicht, dass diese auch nur ein bisschen zur Menge reaktiven Phosphors beiträgt“.
DIE GLYPHOSAT-BOX
10 Dinge, die Sie über Glyphosat wissen sollten (eng.)
5 Dinge, die Sie über die Tests mit Glyphosat wissen sollten (eng.)
Glyphosat in Zahlen(eng.)
Glyphosat (Deutsch)
Durch seine eigene Forschung und durch die anderer fand Spiese heraus, dass abhängig von der Menge an Metall im Boden Glyphosat Phosphor herauslöst. Zum Beispiel, wenn Glyphosat auf einem Boden ausgebracht wird, der Eisenoxid-Hydroxid enthält, wird Phosphor augenblicklich herausgelöst. Auf der anderen Seite wird nichts herausgelöst, wenn es sich nur um Eisenoxid handelt.
Schließlich entnahm Spiese im ganzen Bereich der Maumee-Wasserscheide Bodenproben, fügte Phosphor hinzu und sprühte dann Glyphosat dazu, um zu sehen, wie viel Phosphor gelöst wurde. Im Vergleich dazu untersuchte er Bodenproben, die nicht mit Glyphosat besprüht wurden. Nach 24 Stunden sah er, dass überall im Bereich der Wasserscheide Phosphor gelöst wurde, aber in einigen Bereichen mehr als in anderen, besonders im südöstlichen Bereich. Auf der Grundlage der durchschnittlichen Anwendung von Glyphosat, die Farmer jedes Jahr durchführen, schätzt Spiese, dass insgesamt 20-25 % der Phosphor-Herauslösung durch Glyphosat verursacht wird. Aber abhängig vom Bereich innerhalb der Wasserscheide könnte dieser Prozentsatz wesentlich niedriger oder viel höher sein. „In manchen Bereichen ist es weniger als ein Prozent, in anderen sind es fast 100 %“, sagt er.
Spiese und sein Team versuchen gerade herauszufinden, warum sich in der südöstlichen Ecke und anderen ‚Hot Spots‘ Phosphor löst durch die Anwendung von Glyphosat.
Der Ph-Wert des Bodens scheint eine Rolle zu spielen. Spiese sagt, dass die Ph-Werte in der Maunee-Wasserscheide zwischen 5,5 und 8 schwanken, und sie stellten fest, dass beim Anstieg des Ph-Wertes weniger Phosphor gelöst wurde.
Ein höherer Anteil an Eisen und Kalzium spielten auch eine Rolle und die in Tests festgestellte Menge an Phosphor auch, sagt Spiese.
Bodenschonende Direktsaat und ihr Einfluss
Es ist noch nicht endgültig erwiesen, aber bodenschonende Direktsaat könnte in dieser Situation eine Lösung sein.
„Wir wissen, dass, je länger ein Boden schonend (=ohne Pflug) gearbeitet wird, desto mehr einige der darin enthaltenen Metalle mobilisiert werden können“, sagt Spiese. „Wir sind immer noch dabei herauszufinden, ob diese Methode zu mehr oder weniger Phosphorfreisetzung führt“.
Eine weitere Betrachtung verdienen die Überreste auf den Feldern nach der Ernte, die immer noch Glyphosat enthalten können. Spiese sagt, er habe kürzlich über eine französische Studie gelesen, die das Aufbringen von Glyphosat auf den oberen Teil der Pflanze und im Vergleich dazu den nackten Boden untersuchte.
„Das scheint eine Menge zu bewirken“, sagt er. „Nach der Ernte bleiben bei bodenschonender Landwirtschaft an Ort und Stelle. Das ist wie eine zweite Anwendung von Glyphosat. Alles, was an den Blättern der Pflanze ist, geht nicht in den Boden über und das bewirkt, dass das Glyphosat nicht im Boden mineralisiert“.
Das bedeutet, dass die Halbwertzeit von Glyphosat entscheidend ansteigt, sagt Spiese. Aber vielleicht macht dies keinen Unterschied, je nach Bodenbeschaffenheit bei herkömmlich bewirtschaftetem Boden.
„Wenn Ihr Boden relativ basisch ist und relativ wenig Metalle enthält, denke ich, dass es keinen Unterschied macht, ob Sie Glyphosat sprühen oder nicht“, sagt er. Wenn Sie sauren Boden haben mit viel Eisen, würde ich Ihnen nicht raten, Glyphosat zu sprühen – wegen des Risikos. Es ist ein sehr geographisches Problem“.
Weitere Informationen
Was Betreiber der bodenschonenden Bearbeitung bedenken sollten, sagt Spiese, keine allzu große Hoffnung in mögliche Veränderungen zu setzen, die Wissenschaftler empfehlen auf Grund dieser Ergebnisse und weiterer Forschungen.
„Wir halten uns strikt an unsere erhobenen Daten“, sagt er. „Es kann sein, dass wir mit neuen Empfehlungen aufwarten und dass diese Empfehlungen Veränderungen bewirken. Seien Sie immer bereit, sich anzupassen.“
Er fügt hinzu, dass der beste Rat von Kevin King, einem Ingenieur des landwirtschaftlichen Forschungsdienstes der USDA (U.S. Department of Agriculture) kam, der Farmern empfiehlt, selbst mit Phosphor und Glyphosat auf ihrer Farm zu experimentieren.
„Lassen Sie mal den Phosphor in einigen Reihen weg und sehen Sie, was mit Ihrem Feld geschieht“, sagt Spiese. „Hören Sie auf, Glyphosat zu sprühen. Betreiben Sie Fruchtwechsel und ändern sie die Zusammensetzung. Es gibt viele Dinge, die man tun kann. Man muss bereit sein, auch mal ein Risiko einzugehen, und dann sehen, was passiert.
Quelle: www.no-tillfarmer.com
Glyphosate Herbicides Cause Tragic Phosphorus Poisoning of Lake Erie
A new study by experts from Ohio Northern University in the U.S. has shown that glyphosate herbicides are a main cause of the tragic phosphorus poisoning of Lake Erie, which has been causing an increase of harmful algae blooms that foul drinking water and kill fish.
The study follows a joint agreement by the U.S. and Canadian governments earlier in 2016 to seek a 40% reduction in phosphorus runoff into sections of Lake Erie plagued by the harmful algae blooms.
Source: www.no-tillfarmer.com
By Laura Barrera
Low soil pH and certain metals are causing glyphosate to release phosphorus from the soil, which is responsible for about 25% of dissolved reactive phosphorus runoff in the Maumee watershed.
Scientists now know that the increase in dissolved reactive phosphorus (DRP) runoff that’s been plaguing the western Lake Erie basin is mostly coming from farms located in the Maumee watershed.
But the question they’re still trying to answer is — why?
Christopher Spiese, a chemist at Ohio Northern University, says a combination of factors is causing the problem. But at the Conservation Tillage and Technology Conference held earlier this year in Ada, Ohio, he focused in on one specific practice that’s changed over the last few decades — the use of glyphosate.
Coincidence or Causation?
Lake Erie’s troubles with phosphorus (P) aren’t new. In fact, the U.S. and Canada have been trying to clean up the amount of P in the lake for more than 40 years now, as the two governments created the Great Lakes Water Quality agreement in 1972 to focus on reducing the amount of P in the Great Lakes.
Since then, total P in Lake Erie has decreased significantly, Spiese says. DRP loads were also coming down, but started increasing in the mid 1990s.
At that same time, glyphosate use took off with the advent of herbicide-tolerant crops. As of 2014, Spiese says, more than 95% of soybeans and over half of corn in the U.S. are Roundup Ready, and those percentages probably haven’t changed over the last 2 years.
“These crops that are able to grow in the presence of glyphosate have really kind of started to take over, to the point where we’re washed in Roundup,” he says.
So Spiese and his team at Ohio Northern University decided to see if the correlation between the increased use of glyphosate (Roundup) and increased DRP loads in Lake Erie were related.
Roundup’s Role
To determine if glyphosate is a contributor to DRP runoff, Spiese says three things have to be true:
- The amount of DRP is related to the amount of herbicide-tolerant crop acres in the Maumee watershed.
- Glyphosate is able to release P by a plausible mechanism.
- The quantity of P released must be a substantial portion of the P increase.
Spiese looked at the first statement and found there is a significant correlation between DRP loads and the number of acres growing herbicide-tolerant crops, counting for about 30% variability in the DRP loading.
“For every acre of Roundup Ready soybeans and corn that you plant, it works out to be about one-third of a pound of P coming down the Maumee,” he says.
Next, he looked at whether glyphosate — which contains P and has a similar chemical structure to phosphate — can release P from the soil. He clarifies he was looking at desorption of P, not whether the P in the glyphosate was contributing to the DRP loads.
“The P in glyphosate is what we call phosphonate, a phosphorus-carbon bond,” he explains. “A phosphorus-carbon bond is extraordinarily stable. It’s very difficult to break. We don’t expect this to contribute one bit to the DRP.”
THE GLYPHOSATE BOX
1o Things You Need to Know about Glyphosate
5 Things You Need to Know about Glyphosate Testing
Through his own and others’ research, Spiese found that depending on the types of metal in the soil, glyphosate does release P. For example, when glyphosate is applied to soil containing iron oxide-hydroxide, P is immediately released. But almost nothing is removed when it’s an iron oxide material.
Finally, Spiese took soil samples all over the Maumee watershed, applied P to them and then sprayed glyphosate to see how much P was released vs. soil that wasn’t sprayed with glyphosate after 24 hours. He saw desorption occurred all over the watershed, but certain areas were higher than others, specifically in the southeastern corner.
Based on the average two glyphosate applications growers make every year, Spiese estimates that overall, 20-25% of the DRP runoff is caused by glyphosate. But depending on the location within the watershed, that percentage could be much lower or much greater.
“Some of those sites, it’s less than a percent. Other sites it’s almost 100%,” he says.
Spiese and his team are now trying to determine why the southeastern corner and other ‘hot spots’ are seeing P detach from the soil because of glyphosate.
Soil pH appears to be one component. Spiese says the pH levels in the Maumee watershed ranged from about 5.5-8, and they found as the pH increased, less P was released.
A higher presence of iron and calcium were also leading factors, and soil P test levels also appear to have an influence, Spiese says.
No-Till Influence
It’s not been determined yet, but no-till may play a role in this situation.
“We know that the longer a field is in no-till, the more you can mobilize some of the metals,” Spiese says. “We’re still kind of feeling our way along with that to figure out, is that going to increase or decrease our desorption ratio?”
Another consideration is the residue that’s left on the soil surface that may have glyphosate still attached to it. Spiese says he recently read about a study out of France that looked at glyphosate applied to the top of plants vs. bare soil.
“That appears to do a couple of things,” he says. “No. 1, after the farmer harvests, with no-till you leave the residue in place. That’s effectively a second application of glyphosate. Anything that’s stuck to the plant leaves doesn’t get incorporated with the soil, and that does things like prevent mineralization of the glyphosate.”
That means the half-life of glyphosate goes up significantly, Spiese says. But that may not make a difference, depending on the no-tiller’s soils.
“If your soil is one of those where you’ve got a relatively basic pH, relatively metal poor, I don’t think it’s going to make one difference if you spray glyphosate or not,” he says. “If you’re in an acidic soil with a lot of iron, I would be hesitant to tell you to spray glyphosate, just because of the risk. It’s a very geographic problem.
More to Learn
The one thing no-tillers should take away from all of this, Spiese says, is to keep an open mind about possible changes scientists recommend based on these findings and future research.
“We follow where the data tells us,” he says. “So we may come out with these recommendations, and those recommendations may change. Be willing to make adjustments.”
He adds that some of the best advice he heard came from USDA-Agricultural Research Service ag engineer Kevin King, who recommends growers experiment with P and glyphosate applications on their farm.
“Skip laying down P for a couple rows and see what happens to your yields,” Spiese says. “Stop spraying glyphosate. Change your cover crop. There are a lot of different things that can be done. It’s just a matter of taking a little bit of risk and seeing what happens.”
Netzfrau Ursula Rissmann-Telle (Übersetzung)
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