Ewigkeitschemikalien beeinträchtigen Insektenpopulationen auch in naturnahen Gebieten
Der Rückgang von Insekten ist nicht ausschließlich auf urbane oder intensiv landwirtschaftlich genutzte Regionen beschränkt, sondern zeigt sich ebenfalls in abgelegenen, naturbelassenen und geschützten Lebensräumen. Eine Studie der Universität Innsbruck gemeinsam mit dem Bayerischen Landesamt für Umwelt (LfU) weist darauf hin, dass sogenannte „Ewigkeitschemikalien“ (persistente, bioakkumulative und toxische Stoffe, kurz PBTs) durch atmosphärische Verbreitung auch in entlegene Gebiete gelangen und sich dort in Insekten anreichern.
Langfristige Veränderungen der Insektenbestände
Seit über zwanzig Jahren dokumentieren wissenschaftliche Untersuchungen einen Rückgang der Insekten in Bezug auf Biomasse, Häufigkeit und Artenvielfalt. Die Abnahme der Insektenpopulationen hat weitreichende Konsequenzen für die Stabilität und Funktionalität von Ökosystemen. Hauptursachen werden in der Zerstörung von Lebensräumen durch Bodenversiegelung, intensiver Landwirtschaft, Klimawandel sowie Umweltverschmutzung gesehen. Dennoch zeigen sich ähnliche Rückgänge auch in Gebieten, die weitgehend unberührt und frei von direktem Chemikalieneinsatz sind.
Transport und Anreicherung von PBTs in alpinen Regionen
Im Rahmen der Untersuchung wurden Insektenarten wie Hummeln, Ameisen und Käfer in den Regionen um den Hohen Sonnblick und die Zugspitze analysiert. Der Fokus lag auf den Auswirkungen langlebiger Schadstoffe, die aufgrund ihrer Persistenz als „Ewigkeitschemikalien“ bezeichnet werden. Diese Substanzen verbreiten sich über die Atmosphäre und lagern sich durch Verdunstungs- und Kondensationsprozesse vor allem in kalten Gebieten wie den Alpen ab. Insekten nehmen diese Schadstoffe über ihre Nahrung auf, wobei sich die PBTs entlang der Nahrungskette in den Organismen anreichern, da sie sich bevorzugt an Fettgewebe und Proteine binden und nur unzureichend metabolisiert oder ausgeschieden werden können. Dies führt zu chronischen Belastungen.
Ergebnisse der Schadstoffanalyse
- In den Körpern der untersuchten Insekten wurden 30 verschiedene PBTs nachgewiesen, darunter per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), polychlorierte Biphenyle (PCB), bromierte Flammschutzmittel (BFR) sowie das Schwermetall Quecksilber.
- Viele dieser Stoffe sind bekannt für ihre krebserregenden Eigenschaften, Beeinträchtigung des Immunsystems und negative Effekte auf die Fortpflanzungsfähigkeit.
- Obwohl zahlreiche dieser Substanzen mittlerweile verboten sind, sind sie aufgrund ihrer Persistenz weiterhin in der Umwelt präsent.
Belastungsunterschiede innerhalb der Nahrungskette
Die Studie bestätigt, dass die Konzentration der Schadstoffe mit steigender trophischer Ebene zunimmt. Pflanzenfressende Arten wie Wiesen- und Bergwaldhummeln wiesen die geringsten Schadstoffwerte auf, während bei omnivoren Ameisen und insbesondere bei aasfressenden Totengräberkäfern deutlich höhere Konzentrationen gemessen wurden. Beispielsweise lagen die Quecksilberwerte bei Totengräberkäfern um das 120-Fache höher als bei den Hummeln und überschritten damit die von der EU für Lebensmittel festgelegten Grenzwerte.
Auch die gemessenen PFAS-Werte bei Ameisen und Käfern überstiegen die zulässigen Höchstwerte für Fleischprodukte gemäß EU-Vorschriften deutlich.
Vergleich mit atmosphärischen Schadstoffeinträgen
Die Forscher verglichen die Belastungen in den Insekten mit den langjährigen Messdaten der atmosphärischen PBT-Einträge auf den Gipfeln von Hohem Sonnblick und Zugspitze. Trotz sehr niedriger Luftkonzentrationen akkumulieren die Schadstoffe in der Nahrungskette so stark, dass sie die Umweltqualitätsnormen der EU überschreiten.
Auswirkungen auf die Insektengesundheit
Zur Bewertung der biologischen Effekte wurden morphologische Veränderungen der Insekten untersucht, insbesondere die Symmetrie des Körperbaus. Asymmetrien gelten als Indikator für verringerte Fitness. Genetische Analysen schlossen Inzucht als Ursache aus. Die Ergebnisse zeigten signifikante Zusammenhänge zwischen bestimmten PBT-Konzentrationen und den beobachteten Asymmetrien, was auf negative Auswirkungen der Schadstoffe auf die Insektenpopulationen hinweist.
Schutzmaßnahmen und regulatorische Empfehlungen
Die Studie verdeutlicht, dass Naturschutzgebiete allein keinen ausreichenden Schutz vor der Belastung durch Ewigkeitschemikalien bieten, da diese sich über Jahrzehnte in abgelegenen Lebensräumen anreichern können. Für eine wirksame Reduzierung der Belastungen ist eine sorgfältige Prüfung der Langzeit- und Folgewirkungen bei der Zulassung neuer Chemikalien erforderlich. Zudem sollten Verbote nicht nur einzelne Substanzen, sondern ganze Stoffklassen umfassen, um den Ersatz durch ähnlich problematische Verbindungen zu verhindern. Dies gilt insbesondere für die schrittweise Regulierung von PFAS-Verbindungen innerhalb der EU.
Kontaktinformationen der Studienleiter
Birgit C. Schlick-Steiner
Institut für Ökologie
Universität Innsbruck
Telefon: +43 512 507 51750
E-Mail: birgit.schlick-steiner@uibk.ac.at
Florian M. Steiner
Institut für Ökologie
Universität Innsbruck
Telefon: +43 512 507 51752
E-Mail: florian.m.steiner@uibk.ac.at
Literaturhinweis
Hierlmeier-Hackl, V. R., Krapf, P., Gurten, S., Strutzmann, C. M., Schlenz, V. T., Kopf, T., Moche, W., Freier, K. P., Steiner, F. M., & Schlick-Steiner, B. C. (2026). Trophic-level dependent concentrations of forever chemicals in insects of pristine areas are linked to morphological changes. Communications Biology. DOI: 10.1038/s42003-026-10586-1
