Forscher vermuten, dass der Großteil des Glyphosats in europäischen Flüssen nicht aus der Landwirtschaft stammt

Ein Forscherteam der Universität Tübingen hat herausgefunden, dass der größte Teil des Glyphosats, das in europäischen Flüssen landet, wahrscheinlich nicht wie bislang angenommen aus Herbiziden stammt. Stattdessen könnte es durch Zusätze in Waschmitteln entstanden sein.

Für die Studie führten Professorin Carolin Huhn vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie und Kollegen vom Geo- und Umweltzentrum eine große Metaanalyse von Daten europäischer und US-amerikanischer Wasserschutzbehörden durch. Die Studie wurde veröffentlicht im Journal Wasserforschung.

Bisher galt der Einsatz von Glyphosat als Herbizid in der Landwirtschaft als Hauptursache für dessen Vorkommen in Gewässern weltweit. Europäische Reduktionsmaßnahmen führten jedoch zu keiner spürbaren Entlastung der Umwelt.

Eine weitere Quelle, die jahrzehntelang übersehen wurde, deutet nun Prof. Huhns Studie an. Die Hypothese ist, dass bestimmte Aminopolyphosphonate, die beispielsweise in Waschmitteln verwendet werden, im Klärschlamm von Kläranlagen in Glyphosat umgewandelt werden.

Eine Fülle von Messdaten

Um die Eintragswege von Glyphosat in Flüsse nachzuverfolgen, analysierten die Arbeitsgruppe am Institut für Physikalische und Theoretische Chemie und Kollegen vom Department für Geowissenschaften eine langjährige Reihe von Glyphosatkonzentrationen in Flüssen, die hauptsächlich von Gewässerschutzbehörden in Deutschland, Frankreich, Italien, Schweden, Luxemburg, Großbritannien, den Niederlanden und den USA erhoben wurden.

Die Datensätze reichten teilweise bis in das Jahr 1997 zurück. Die Forscher zogen Daten von rund einhundert Standorten in ihre Untersuchung ein.

Ausgangspunkt der Studie war die Beobachtung, dass die Glyphosatkonzentrationen in europäischen Flüssen eine starke Saisonalität mit hohen Konzentrationen im Sommer und niedrigen Konzentrationen im Winter aufweisen.

Da die Landwirtschaft jedoch die dominierende Quelle ist, würden wir erhöhte Konzentrationen aus der Landwirtschaft während der Hauptanwendungsphasen im Frühjahr und Herbst sowie erhöhte Konzentrationen nach Regenfällen erwarten. Glyphosat wird verwendet, um unerwünschten Pflanzenwuchs in der Landwirtschaft sowie in Wohngebieten und in Gleisbetten zu verhindern.

„Im Boden und im Wasser wandelt sich Glyphosat teilweise in Aminomethylphosphonsäure, kurz AMPA, um. Beide Stoffe können durch Niederschläge mobilisiert werden und gelangen so in Flüsse“, sagt Huhn, die auch Sprecherin der Plattform Umweltsysteme im Rahmen der Exzellenzstrategie der Universität Tübingen ist.

Dieses saisonale Profil ist von Stoffen bekannt, die aus Kläranlagen in Oberflächengewässer gelangen, wie etwa Arzneimittel und Haushaltschemikalien. Berechnet man die Menge an Glyphosat, die pro Tag in einem Fluss transportiert wird, so ergibt sich aus den Daten ein ziemlich konstanter Wert.

Die aus landwirtschaftlichen Quellen zu erwartenden Konzentrationsspitzen wurden in Europa nur an sehr wenigen, ausschließlich landwirtschaftlichen Messstellen beobachtet. Darüber hinaus ist das Eintragsmuster anderer Herbizide dem von Glyphosat nahezu entgegengesetzt.

So ergab die Studie, die mit den Tübinger Geowissenschaftlern Dr. Marc Schwientek, Dr. Hermann Rügner, Professor Stefan Haderlein sowie den Chemie-Doktorandinnen Sarah Bieger und Lisa Engelbart durchgeführt wurde, dass die Hauptquelle von Glyphosat und AMPA in Flüssen das Abwasser von Kläranlagen sein muss.

„Eine Sichtung der Literaturdaten zeigt, dass Glyphosat in allen untersuchten Kläranlagen in Europa nachweisbar ist und seine Konzentration über das ganze Jahr hinweg bemerkenswert konstant war“, sagt Huhn.

Eine Quelle aus Haushalten?

„Die detaillierte Analyse der Millionen Einzelwerte zeigt uns, dass kommunale Abwässer eine Rolle spielen. Und einige Ergebnisse der Studie zeigen uns auch, dass wir eine Quelle für Glyphosat in der Nähe von Haushalten ausfindig machen müssen“, sagt Huhn. Es müsse einen dominanten Eintrag geben, der unabhängig vom Herbizid-Einsatz sei, meinen die Forscher; anders ließen sich die Konzentrationsmuster nicht erklären.

„Allerdings verschwindet alles Unerklärliche an den Daten, wenn wir davon ausgehen, dass es sich nicht um Glyphosat handelt, das früher als Herbizid eingesetzt wurde, sondern um Glyphosat, das aus einer größeren Substanz entstanden ist“, sagt der analytische Chemiker Huhn.

Die Forscher erstellten aus ihren Daten einen Kriterienkatalog und identifizierten eine chemisch mit Glyphosat verwandte Substanz, die alle Fragen der Metaanalyse beantwortete. Ihre Hypothese ist, dass Glyphosat ein Umwandlungsprodukt von Aminopolyphosphonaten ist, die in Europa vor allem in Waschmitteln weit verbreitet sind.

Erste Laboruntersuchungen liegen nun vor und bestätigen die Hypothese einer Glyphosatbildung in Kläranlagen durch diesen Waschzusatz. Es gibt allerdings auch eine gute Nachricht: „Wir sehen keine Glyphosatbildung, wenn wir die Bedingungen direkt in der Waschmaschine simulieren.“

Die Ergebnisse könnten erklären, warum es nicht möglich war und auch nicht sein wird, die Glyphosatbelastung europäischer Flüsse durch Herbizid-Reduktionsstrategien zu reduzieren, resümiert Huhn. Die neue Glyphosatquelle müsse in unabhängigen Studien verifiziert werden.

Die Behörden müssen darüber diskutieren, wie die Überwachung der Oberflächengewässer fortgesetzt werden kann und wie die Aminopolyphosphonate möglicherweise reguliert oder die Eliminationsraten bei der Abwasserbehandlung verbessert werden können. „Wir sind uns bewusst, dass unsere Erkenntnisse weitreichende Auswirkungen haben können, unter anderem für die Industrie und die Politik, aber auch dafür, wie die Überwachung der Oberflächengewässer verbessert werden kann.“

In den USA ist die Situation anders als in der EU. Die Konzentrationsmuster von Glyphosat im amerikanischen Flusswasser ähneln stark denen anderer Herbizide, was auf einen dominanten Einsatz in der Landwirtschaft schließen lässt. Im Gegensatz zu Europa werden in den USA Aminopolyphosphonate in Waschmitteln kaum verwendet.