Zijn pesticiden verantwoordelijk voor de verdwijning van bijen?

Bach Kim Nguyen en Eric Haubruge Unité d’Entomologie fonctionnelle et évolutive Gembloux Agro-Bio Tech Université de Liège 5030 Gembloux

@mail: [email protected]

Zijn pesticiden verantwoordelijk voor de verdwijning van bijen?

De Honingbij, een belangrijke schakel in de landbouw

bloeiende

De Honingbij, een belangrijke schakel in de landbouw

De invloed van de insecten op de bestuiving is moeilijk in te schatten. Desondanks wordt geschat dat in onze streken een derde van onze voedselvoorziening rechtstreeks of onrechtstreeks afhankelijk is van bestuiving door insecten. In landen zoals België en Frankrijk werd berekend dat 20 % van de opbrengsten van de culturen die afhankelijk zijn van bestuiving door insecten (zonnebloem, boomgaarden, vlinderbloemigen) door Apoidea gerealiseerd worden.

De Honingbij, een belangrijke schakel in de landbouw Naast de verbetering van de bestuiving van de gewassen is de Honingbij van belang voor het behoud van de genetische diversiteit, de productie van honing en hun rol als bio-indicator. Als levend en bovenal sociaal organisme vormt ze een uiterst interessant biologisch model.

Hoe groot is de sterfte bij bijenkolonies?

Gemiddelde wintersterfte (%) 2009-2010 35

30 30

28

Mean winter loss (%)

26

26 24

25

21 20

20

15 10

5 0

19

18

17 15

15

15

9

9

7 4

20

7

7

De teloorgang van de Honingbijenkolonies

Alles lijkt begonnen te zijn in 1997 In Frankrijk

Dood van de bijen Gaucho – Regent


De terugkeer van « silent spring »


Insecticiden als hoofdverdachten!!!!

Imidaclopride, een systemisch insecticide, wordt geproduceerd en gecommercialiseerd door het bedrijf Bayer in 140 landen en voor 70 verschillende teelten.


Insecticide

Insecticiden vallen voornamelijk het zenuwstelsel aan

De verdwijning van Honingbijenkolonies

« het voorzichtigheidsprincipe toepassen» De Franse regering heeft op het volledige Franse grondgebied het gebruik van de 2 insecticiden (Gaucho en Regent) verboden bij de teelt van zonnebloem en maïs. Deze insecticiden werden verantwoordelijk geacht voor het vernietigen van bijenpopulaties en de entomofauna (4 opeenvolgende wettelijke besluiten in 1999, 2002, 2004 et 2006 voor Gaucho).

De verdwijning van Honingbijenkolonies

En in Wallonië

De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen

– Verschillende symptomen werden beschreven of waargenomen: • Sterfte • Ontwikkelingsproblemen • Voortplantingsproblemen • Problemen met de koningin • Verminderde honingproductie • Gedragsstoornissen

De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen op niveau van de kast Op niveau van de bijenkast

De plaats waar de dode bijen gevonden worden is variabel


Op niveau van de bijenkast Lege bijenkasten of opeenhoping van bijen op de bodem

De teloorgang van de Honingbijenkolonies: symptomen 48 symptomen zijn bekend op niveau van het volk of de individuele bij • Tegenstrijdige symptomen

bv: lege kast of grote hoeveelheid dode bijen op de bodem van de kast

Mijtziekte • Abstracte symptomen bv: abnormaal gedrag

Nosemose ABPV CBPV

• Co-specifieke symptomen bv: trillende bijen kruipende bijen

SPV Vergiftiging Amoebiase Dysentrie


Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek

Evaluatie van de bestaande situatie (2005-2006)

Analyse per variabele (monofactoriële analyse)

Gelijktijdige analyse van meerdere variabelen (multifactoriële analyse)

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Bepaling van het sterftecijfer

17 %

In 2004-2005 werd een sterftegraad van gemiddeld 17 % vastgesteld.

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Wanneer vindt de sterfte plaats?

J

F

M A M J

J

A S

O N D J

2004

F

M A

2005 7,14% 14,29%

78,57%

93 % van de sterfte vindt plaats tijdens de wintermaanden.


Monofactoriële analyse

Omgeving

Pesticides

Ziektes

• 16 sites

• 16 sites

• 84 sites

• terreinobservaties

• staalname

• terreinobservaties

• Analyse van kaartmateriaal

• laboratoriumonderzoek

• laboratoriumonderzoek

(HPLC-MS/MS, GC-MS/MS)

(microscooponderzoek, microbiologisch en moleculair onderzoek)

De gegevens over omgeving, pesticiden en ziektes worden apart verwerkt

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Omgeving Teelt per perceel (DGA)

Km 33km

De kaartgegevens i.v.m. landbouw werden verzameld (straal van 3 km) tussen 1999 en 2007

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Omgeving Mortality rates = 49,0470 - 0,0417871 Number of plots S = 26,8638

R-carré = 8,9 %

R-carré(ajust) = 2,4 %

Mortality rates (%)

90

3 km

80

Fobs=1,37

70 60

P=0,261

50 40 30 20 10 0

Mortality rates - winter 2004-2005

Number of plot

1

0

1112

2327,31

2

52

536

1463,19

3

4

760

1977,19

4

0

613

1553,68

5

0

796

1879,65

6

50

839

2418,59

90

7

55

664

1822,66

80

8

0

595

1785,6

9

25

513

1578,9

Agricultural area (ha)

400

500

600

700

800

900

1000

1100

Number of plots

10

30

603

2495,53

11

17

439

1130,92

12

0

818

2227,31

13

0

429

1276,4

14

0

469

1351,61

15

84

458

991,87

16

48

401

836,49

Mortality rates = 47,2238 - 0,0144036 Agricultural area S = 27,0978

Mortality rates (%)

Apiary

R-carré = 7,3 %

R-carré(ajust) = 0,7 %

Fobs=1,106

70

P=0,311

60 50 40 30 20 10 0 1000

1500

2000

Agricultural area (ha)

2500

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Omgeving

Is er een verband tussen hoge sterftecijfers en de landbouwomgeving? Er werd geen enkel verband gevonden tussen het sterftecijfer van de kolonies en het aantal landbouwpercelen rond de bijenstallen. (Fobs = 1,37; p = 0,261) Er werd geen enkel verband gevonden tussen het sterftecijfer van de kolonies en de totale landbouwoppervlakte rond de bijenstallen. (Fobs = 1,106; p = 0,31)

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiekrond de

40 20 0

M o rta lity ra te

60

80

Omgeving

0

10

20 Maximun of hives

30

40

Test of Ho: var1 and var2 are independent Prob > |t| = 0.0035

Er is een verband tussen het sterftecijfer en het aantal kolonies per bijenstand

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Pesticiden

Aantal geanalyseerde stalen

techniek

honing

bijen

was

totaal

LC-MS/MS

109

99

98

306

GC-MS/MS

89

105

95

289

198

204

193

595

Er werd een analysemethode ontwikkeld die gebaseerd was op een chromatografische scheiding in een vloeibare en een gasvormige fase, in tandem gekoppeld met een massaspectrometer. 56 moleculen kunnen onderscheiden worden in 3 media: honing, was en de bijen.

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Pesticiden Pesticide

Detectietechniek

honing Aantal analyses

Aantal positieve honingstalen

Concentratie

% Min

max

A - Rotenone

LC-MSMS

109

22

20,2%

0,05ppb< x < 0,5ppb

> 2ppb

A - Coumaphos

GC-MSMS

89

11

12,4%

124ppb

> 400ppb

F - Flusilazole

LC-MSMS

109

8

7,3%

0,005ppb< x < 0,05ppb

0,005ppb< x < 0,05ppb

I - Methiocarb sulfoxide

LC-MSMS

109

8

7,3%

0,5< x < 5ppb

0,5< x < 5ppb

F - Trifloxystrobin

LC-MSMS

109

6

5,5%

0,05ppb< x < 0,5ppb

0,05ppb< x < 0,5ppb

I - Imidacloprid

LC-MSMS

109

5

4,6%

0,05ppb< x < 0,5ppb

0,05ppb< x < 0,5ppb

A - Bromopropylate

GC-MSMS

89

2

2,2%

5ppb< x < 50ppb

5ppb< x < 50ppb

F - Bitertanol

LC-MSMS

109

1

0,9%

0,12 ppb

0,12ppb

I - Carbofuran

LC-MSMS

109

1

0,9%

> 0,6ppb

> 0,6ppb

I - Pirimicarb

LC-MSMS

109

1

0,9%

0,04ppb< x < 0,1ppb

0,04ppb< x < 0,1ppb

F - Vinclozolin

GC-MSMS

89

1

1,1%

> 40ppb

> 40ppb

11 pesticiden werden gedetecteerd

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Pesticiden bijen Pesticiden

Detectietechniek

was

Aantal analyses

Aantal positieve stalen

%

Aantal analyses

Aantal positieve stalen

%

A77 Bromopropylate

GC-MSMS

105

0

0,0%

95

28

29,5%

A52 Coumaphos

GC-MSMS

105

1

1,0%

95

27

28,4%

A24 Flusilazole

LC-MSMS

99

0

0,0%

98

26

26,5%

A70 Rotenone

LC-MSMS

17,3%

A37 Pirimicarb

LC-MSMS

A73 Trifloxystrobin

LC-MSMS

99 0 0,0% 2 pesticiden werden gedecteerd in98de bijen en 17 99 0 0,0% 98 10 15 in de was 99 0 0,0% 98 10

A25 Tau-Fluvalinate

GC-MSMS

105

0

0,0%

95

9

9,5%

A08 Bitertanol

LC-MSMS

99

0

0,0%

98

4

4,1%

A18 Difenoconazole

LC-MSMS

99

0

0,0%

98

4

4,1%

A04 Atrazine

LC-MSMS

99

0

0,0%

98

3

3,1%

A86 Lindane

GC-MSMS

105

1

1,0%

95

2

2,1%

A46 Vinclozolin

GC-MSMS

105

0

0,0%

95

2

2,1%

A43 Terbuthylazine

LC-MSMS

99

0

0,0%

98

1

1,0%

A72 Terbuthylazine-2hydroxy

LC-MSMS

99

0

0,0%

98

1

1,0%

A81 Chlorpyrifos

GC-MSMS

105

0

0,0%

95

1

1,1%

10,2%

10,2%


Uit de analyse van de staalnamen uit de periode 2004-2005 bleek dat in 79,17 % van de bijenkolonies op zijn minst 1 pesticide gedetecteerd werd. In totaal werden 18 verschillende pesticiden gedetecteerd in 16 bijenstanden.

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Bestaat er een verband tussen verhoogde sterftecijfers en de aanwezigheid van pesticiden in de bijenkorf? Regressieanalyse

Fobs

P-value

R²

Pesticiden

0,252

0,623

0,018

Insecticiden

0,000

0,996

0,00

Acariciden

5,94

0,029

0,298

Fungiciden

0,274

0,609

0,019

Herbiciden

0,737

0,405

0,05

Mollusciciden

1,778

0,204

0,113

Het aantal gedecteerde acariciden per bijenkast is een significante factor.


Imidaclopride werd in 2 bijenstanden gedecteerd. Geen enkele sterfte werd er vastgesteld tijdens het seizoen 2004-2005.


Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden?

Km 33km

Data of crop occupation (DGA)



Bijenstand 1

Oppervlakte landbouwgrond

Oppervlakte maïs

Oppervlakte maïs behandeld met imidaclopride


Bijenstand 1

Total agricultural area : 2327,31 ha (1112 plots)

Total corn area : 426,81ha (219 plots)

Total treated corn area : 4,54ha (4 plots)

Bijenstand 2


Total corn area : 108,92 ha (54 plots)

Total treated corn area : 23,25 ha (13 plots)

Sterftecijfer 0%



Bijenstand 3



Total corn treated area: 0 ha (0 plots)

Bijenstand 4



Total corn treated area : 0 ha (0 parcelles)

Sterftecijfer >49%


Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden?

Max 1000 m Max 1500 m Max 1750 m 6 scenario’s werden bekeken

Max 2000 m Max 2500 m Max 3000 m

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Bestaat er een verband tussen het sterftecijfer en de aanwezigheid van maïsteelten waarbij de zaden met imidacloripid omhuld werden? Table 2. Scenario Distance of pollen-collecting (expressed in meter) 1

< 1,000

Number of plots (ha) Treated 40 (58)

Total 188 (412)

Option

Surface of plots treated around apiaries (ha) Total surface of plots around apiaries (ha)

2

< 1,500

61 (98)

344 (732)


3

< 1,750

70 (122)

441 (936)


4

< 2,000

82 (129)

555 (1134) Surface of plots treated around apiaries (ha) Total surface of plots around apiaries (ha)

5

< 2,500

109 (193)


6

< 3,000

122 (226)


Legend:

#

for the Spearman's rank correlation (95% confidence interval) ; * statistically significant at P = 0.05

Test

#

Spearman's rank correlation = 0.76 (-0.92 to -0.41) Spearman's rank correlation = 0.47 (-0.79 to 0.05) Spearman's rank correlation = 0.73 (-0.93 to -0.47) Spearman's rank correlation = 0.50 (-0.81 to 0.01) Spearman's rank correlation = 0.75 (-0.91 to -0.38) Spearman's rank correlation = 0.49 (-0.80 to 0.02) Spearman's rank correlation = 0.75 (-0.91 to -0.38) Spearman's rank correlation = 0.55 (-0.83 to -0.06) Spearman's rank correlation = 0.61 (-0.86 to -0.14) Spearman's rank correlation = 0.53 (-0.82 to -0.02) Spearman's rank correlation = 0.57 (-0.84 to -0.08) Spearman's rank correlation = 0.50 (-0.81 to -0.01)

P

0.0009

*

0.08 0.0013

*

0.0466

*

0.0009

*

0.05

*

0.0009

*

0.03

*

0.0121

*

0.036

*

0.02

*

0.046

*


We vonden in de bijenkasten: Varroa destructor Paenibacillus larvae Nosema apis Virus (SBV, DWV) Melissoccocus pluton Ascosphera apis Aspergillus flavus Galleria mellonela Achroia grisella Braula coeca Tyrophagus putrescentae, Trombidium sp. Fungi


Varroa destructor

Overal aanwezig

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek • 31 sites • Waarnemingen op het terrein • Kaartgegevens • Staalname • Chemische (HPLC-MS/MS, GCMS/MS), biomoleculaire, microscopische en microbiologische analyses

Omgeving

Multifactoriële analyse

Pesticiden

Ziektes

Multifactorial analysis – multiple regression (Stapsgewijs)


Alle factoren die apart bestudeerd werden werden gelijktijdig via een multifactoriële regressieanalyse bestudeerd (Stepwise - Minitab 13.20). Deze verkennende analyse laat toe om het verband te bepalen tussen een afhankelijke variabele en meerdere onafhankelijke (of voorspellende) variabelen.

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Step Constant Varroa – Deformed 39 Honeybees Valeur de T P Food quantity Valeur de T P American foulbrood Valeur de T P

1 25,17

2 20,55 43

3,38 0,002

3 16,50 47

3,94 0,000

4,53 0,000

35 2,19 0,037

39 2,58 0,016 40 2,22 0,035

De multifactoriële analyse die toegepast werd op de resultaten uit 2004-2005 liet zien dat andere risicofactoren van belang zijn: voedselgebrek tijdens de overwintering en Amerikaans Vuilbroed (klinisch stadium).


Tijdens de monofactoriële analyse werden verschillende oorzaken aangetoond: • Het aantal bijenkasten per bijenstand • De behandeling tegen Varroa destructor Tijdens de multifactoriële analyse werden de volgende oorzaken aangetoond: •Varroa destructor •De hoeveelheid voedsel tijdens de overwintering • Amerikaans vuilbroed (klinisch stadium)


Vervolg van het onderzoek 2007 – 2008 -2009

Virusonderzoek

Stuifmeelonderzoek

Chemische analyse

Voedingswaarde

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek • Bij meer dan 97 % van de geteste bijenstanden werd minstens 1 virus gevonden • Enkel besmetting met ABPV had een significant effect – besmette kolonies hadden 14 keer meer kans op afsterven dan niet geïnfecteerde kolonies. • We vonden een duidelijk bewijs dat een co-infectie met 2 of meerdere virussen een belangrijk effect had op de overlevingskansen van een kolonie.

Oorzaken van het afsterven van Honingbijenkolonies: analyse van de problematiek Pesticides in stuifmeel (2007 et 2008) Aantal analyses

Positieve stalen

Pesticide

%

Coumaphos*

A

81

3

3,7

Diflufenican*

H

81

2

2,5

Difenoconazole

F

81

2

2,5

Methiocarb sulfoxide*

I

81

1

1,2

Roténone*

A

81

1

1,2

Simazine*

H

81

1

1,2

Diethofencarb

F

81

1

1,2

Imidacloprid

I

81

1

1,2

Vinclozolin

F

81

1

1,2

Fluazifop-p-butyl

H

81

1

1,2

Chlorpyriphos

I

81

1

1,2

Achteruitgang van Honingbijenkolonies: conclusies • Imidacloprid (Gaucho ®) is niet verantwoordelijk voor de vastgestelde sterfgevallen in België. • 79% van de opgevolgde kolonies bevatte op zijn minst één pesticide. In totaal werden 18 verschillende pesticiden gedetecteerd.

• Er is een verband tussen het aantal acariciden dat werd gedetecteerd in de bijenstallen en het hoge sterftecijfer van de honingbijenkolonies in Wallonië.

Achteruitgang van Honingbijenkolonies: conclusies

• De Varroamijt is de grote verantwoordelijke voor de sterfte.

• Fundamenteel gebrek aan een methode om de Varroamijt te bestrijden • Voorstel van een bestrijdingsstrategie - Langdurige behandeling - Gerichte behandeling (buiten het bijenbroedsel) op het einde van de herfst

Achteruitgang van Honingbijenkolonies: conclusies

• Zes virussen, die buitengewoon schadelijk zijn voor de bij, werden in groten getale gedetecteerd in de bijenstallen. • Hun grote aantal houdt verband met de sterfte van de bijen en met de grote aanwezigheid van de Varroamijt. • De impact van die virussen op bijen die verzwakt zijn door de aanwezigheid van de Varroamijt, ligt waarschijnlijk aan de basis van het hoge sterftecijfer onder de bijen.

De achteruitgang van Honingbijenkolonies: perspectieven en prioriteiten • Methodes uitwerken voor de geïntegreerde bestrijding van parasieten. • Een strategie invoeren voor de selectie van bijenrassen. • Het verband tussen de risicofactoren beter bestuderen. • Toxicologische tests ontwikkelen op het niveau van de kolonie/bijengemeenschap en niet op het niveau van het individu. • Het contact van bestuivers met pesticiden beperken.

Achteruitgang van Honingbijenkolonies: een groot aantal pesticiden in de bijenkast… Pologne

USA

Espagne

Belgique

15 pesticides I

11 pesticides H, F, I

8 pesticides F, I


Turquie 10 pesticides I

Portugal 8 pesticides I

Jordanie 12 pesticides H, I

Inde 10 pesticides I

Brésil 14 pesticides H, F, I

France

Grèce


10 pesticides I

Achteruitgang van Honingbijenkolonies: multifactoriële oorzaken worden bevestigd…

Sterftecijfer (%) van Honingbijen

Insecticide - Fungicide

Synergetische effecten van een combinatie insecticide-fungicide : in het geval van deltamethrin (D.) en prochloraz (P. 1), hetzij afzonderlijk verstoven (I en II), hetzij vlak na elkaar verstoven (III en IV), hetzij gemengd verstoven (V). Gebruikte dosissen : deltamethrin : 0,125 g/ha, prochloraz : 25 g/ha. Belzunces L., Colin M., 1993. Abeilles et pesticides. Effets synergiques des traitements phytosanitaires chez l'abeille à des doses sublétales. L'Abeille et le Miel, n° spécial, avril 1993.

Achteruitgang van Honingbijenkolonies: multifactoriële verbanden worden bevestigd… Insecticide - Parasiet

Sporen van Nosema. @INRA

Alaux C., Brunet J.-L., Dussaubat C., Mondet F., Tchamitchan S., Cousin M., Brillard J., Baldy A., Belzunces L.P., Le Conte Y. Interactions betweenNosema microspores and a neonicotinoidweakenhoneybees (Apis mellifera). EnvironmentalMicrobiology, (2009) doi:10.1111/j.1462-2920.2009.02123.x

Bedankt voor uw aandacht

Unité d’Entomologie fonctionnelle et évolutive

• Eric Haubruge (Prof.) • Bach Kim Nguyen Laboratoire d’ Epidémiologie et analyse des risques • Claude Saegerman (Prof.) Centre d’Analyse des Résidus en Traces • Edwin De Pauw (Prof.) • Joëlle Widart • Catherine Pirard

Zijn pesticiden verantwoordelijk voor de verdwijning van bijen?

Recommend Documents