Замена фосфорорганических и карбаматных инсектицидов на пиретроиды и неоникотиноиды с 1992 по 2016 годы привела к тому, что пестициды стали менее токсичными для рыб, млекопитающих и птиц, но более токсичными для водных и наземных беспозвоночных, включая опылителей.
Ученые обнаружили, что в почвах и водоемах США пиретроиды и неоникотиноиды накапливаются в количествах, превышающих пороговые значения токсичности для беспозвоночных. Они предположили, что применение таких пестицидов может стать одним из главных факторов утраты биоразнообразия членистоногих во всем мире. Статья опубликована в журнале Science.
Одним из важнейших шагов на пути к зеленой революции в прошлом веке стало применение пестицидов — химических веществ, которые защищают урожай сельскохозяйственных культур от вредителей и паразитов. Со временем люди столкнулись с последствиями низкой селективности этих веществ: они поражают не только целевые группы организмов, но и те, которые посевам никак не вредят. Кроме того, многие пестициды персистентны, то есть сохраняются в окружающей среде в течение длительного времени. При этом они мигрируют на значительные расстояния от районов их изначального применения и накапливаются в высших звеньях пищевых цепочек.
Эти ошибки попытались учесть: применение пестицидов стало тщательнее контролироваться, а некоторые из них и вовсе оказались под запретом в большинстве стран — например, такая судьба постигла знаменитый дихлордифенилтрихлорметилметан (ДДТ). Количество применяемых пестицидов в мире (по массе их внесения на каждый гектар сельскохозяйственных угодий) снизилось, кроме того, у фермеров появились возможности выбирать наиболее безопасное время для их внесения (в течение которого шансы подействовать на нецелевые группы организмов минимальны) и отдавать предпочтение веществам, которые быстро распадаются в окружающей среде.
Ученые под руководством Ральфа Шульца (Ralf Schulz) из Университета Кобленца-Ландау решили выяснить, привел ли контроль за применением пестицидов к снижению их общего токсического влияния на биоразнообразие. Для этого они изучили использование 281 пестицида с 1992 по 2016 годы, опираясь на данные Продовольственной организации ООН (FAO), Геологической службы США (USGS) и Агентства США по охране окружающей среды (EPA). Авторы учитывали токсичность пестицидов для групп нецелевых групп живых организмов — рыб, млекопитающих, птиц, пресноводных и наземных беспозвоночных, пресноводных и наземных растений. В отдельную группу они также выделили животных-опылителей.
Оказалось, что токсичность пестицидов для позвоночных животных за прошедшие 25 лет действительно снизилась, и произошло это преимущественно за счет замены фосфорорганических и карбаматных инсектицидов на пиретроиды и неоникотиноиды. Однако для водных и наземные беспозвоночных, а также опылителей эти группы веществ оказались токсичнее, чем их предшественники. В почве, ручьях и реках были зафиксированы концентрации пиретроидов и неоникотиноидов, превышающие пороговые значения токсичности для беспозвоночных. Авторы отметили, что количество применяемых пестицидов из этих групп растет во всем мире на фоне роста их продаж в Азии, Латинской Америке и Европа, увеличения глобальной площади пахотных земель и международной торговли. При этом данные по применению пестицидов в Латинской Америке, Евросоюзе, Китае и России часто оказываются недоступными, и это препятствует составлению детальных прогнозов. Ученые предположили, что пиретроиды и неоникотиноиды могут стать одним из главных факторов утраты биоразнообразия членистоногих во всем мире.
Деятельность человека угрожает биоразнообразию множеством разных способов: на речные экосистемы сильно влияет привнесение в них чужих видов и активная ловля рыбы, коралловые рифы подвергаются стрессу на фоне повышения температуры воды и ее подкисления, а многие наземные экосистемы угнетаются из-за развития сельского хозяйства на соседних территориях и отвлечения опылителей от дикорастущих растений.
Автор: Марина Попова