Опубликовано 2 часа назад

Тестирование пестицидов несовершенно и это вредит нашим птицам и пчёлам

Компьютерное моделирование как самих химических веществ, так и организмов, на которые они воздействуют, может помочь фермерам делать более правильный выбор.

Со времен эпохи ДДТ 1950–60-х годов — когда этот пестицид вызвал тревожное сокращение популяций птиц, включая знаковых хищных птиц, — регулирующие органы и химические компании внедрили гораздо более строгие протоколы тестирования. Однако кризис биоразнообразия по-прежнему угрожает, и мы продолжаем наблюдать снижение численности видов птиц и насекомых, а также другие потери. Хотя основная причина, вероятно, — утрата местообитаний, считается, что гербициды и инсектициды, используемые в сельском хозяйстве, тоже вносят вклад в это сокращение.

Мы пытались регулировать, какие химикаты попадают в окружающую среду, но они явно продолжают наносить вред. И согласно статье, опубликованной в четверг в журнале Science, причина может крыться в фундаментальных изъянах самого процесса тестирования. «Мы наблюдаем сокращение биоразнообразия, которое не можем напрямую связать с пестицидами, — говорит Кристофер Джон Топпинг, экофизиолог из Орхусского университета в Дании, возглавивший исследование. — Но пестициды жёстко регулируются, поэтому, как часть этого процесса, мы должны быть уверены, что задаём правильные вопросы, особенно когда на регулирование этих пестицидов тратятся государственные средства».

По мнению Топпинга и его соавторов, инструменты, которые мы сейчас используем для оценки безопасности пестицидов, недостаточны. Современная оценка экологического риска, применяемая в Европейском союзе, США и других странах, не даёт полной картины того, как пестициды на самом деле вносятся на поля, что мешает нам понять реальный риск. Исследователи утверждают, что компьютерное моделирование, значительно продвинувшееся в последние годы, предлагает более целостный подход. Такой подход предоставил бы фермерам и регуляторам более качественную информацию, хотя его было бы трудно внедрить там, где нет большого объёма данных о применении пестицидов, включая США.

Топпинг считает, что существующая многоуровневая система тестирования пестицидов ошибочна. Для определения токсичности первый уровень, который часто проходит химическое вещество, — это лабораторный тест на животных, определяющий острую токсичность; проще говоря, выясняется, какое количество способно убить крысу. Затем рассчитывается, сколько пестицида может потребить вид, который вы хотите защитить, если он питается только заражённой пищей — насекомыми или растениями, обработанными этим пестицидом. Когда гипотетическое количество, которое организм мог бы потребить в природе, превышает летальную дозу, установленную в лаборатории, пестицид не проходит первый уровень и переходит на следующий (если проходит, считается безопасным для использования). И многие пестициды проваливаются на первом этапе, говорит Топпинг.

На следующем уровне исследователи оценивают, насколько более реалистичному воздействию может подвергаться нецелевое насекомое, птица или млекопитающее, используя полевые испытания или моделирование. Но проблема в том, что этот этап часто основан на подходе «одна культура — один продукт», который не даёт полной картины.

При таком подходе полевые испытания для конкретного пестицида обычно заключаются в нанесении вещества на участок с одной культурой, а затем в оценке воздействия на организмы. Но Топпинг утверждает, что это игнорирует реальность, когда фермеры часто используют несколько разных химикатов на своих землях, что может приводить к взаимодействию эффектов, которое тесты не учитывают.

Такие тесты также не учитывают кумулятивное воздействие пестицидов с течением времени. Если репродуктивное здоровье популяции птиц каждый раз при внесении пестицида немного страдает, их способность к восстановлению постепенно замедляется. В конце концов, они уже не могут восстановиться так, как могли бы после первоначального тестирования пестицида, и численность птиц необратимо снижается.

Использование всего одного участка в качестве репрезентативного образца также не даёт точной картины способности видов восстанавливаться в других местах. Например, если конкретный вид опылителей исчезает после опрыскивания инсектицидом, и поблизости нет других мест обитания, где обитает больше особей этого вида, они могут не вернуться и не восстановить свою численность.

«Безусловно, подход “одна культура — один продукт” к оценке риска пестицидов не отражает реальности на полях», — говорит Валери Форбс, экофизиолог из Университета Миннесоты, не участвовавшая в исследовании. — Я считаю, что авторы точно выделили некоторые из основных недостатков современных подходов к оценке риска пестицидов».

В ЕС ключом к новому способу тестирования пестицидов могли бы стать государственные данные о сельскохозяйственных культурах и вносимых веществах, говорит Топпинг. Используя эти данные, исследователи могут строить сложные ландшафтные модели для разных культур в различных регионах и климатических условиях, с разрешением до одного метра. Они могут показать, как внесённые пестициды будут перемещаться по территории и какие виды присутствуют. «Это очень похоже на игру в SimCity, — говорит Топпинг. — У вас есть фермеры, которые в модели выходят на поля, следят за посевами, вносят гербициды, пестициды, инсектициды, удобрения, меняют культуры на полях. А животные перемещаются внутри этой своего рода виртуальной реальности… Так что это очень детализированные модели».

Такое моделирование помогло бы фермерам принимать более обоснованные решения о том, какие пестициды использовать и в каких количествах, а также понимать, сколько времени нужно организмам для восстановления. Постоянные данные от фермеров и учёных также могли бы сделать информацию более точной.

Тем не менее, Топпинг отмечает, что экологические риски необходимо уравновешивать реальной потребностью в достаточном количестве урожая. «Мы хотим применять эти пестициды, потому что они нужны для борьбы с вредителями, которые иначе угрожают производству продовольствия, — говорит он. — Должен быть баланс, и часть этого баланса — понимание реального воздействия на окружающую среду».

В США внедрение такой системы, вероятно, было бы более сложным, говорит Энн Фэйрбразер, экофизиолог из консалтинговой компании Exponent. «В большинстве штатов даже не собирают данные об использовании пестицидов на уровне ферм». Тем не менее, федеральное правительство всё равно могло бы улучшить руководящие принципы оценки воздействия на нецелевые организмы, добавляет Фэйрбразер, которая также работала в Агентстве по охране окружающей среды (EPA). Вместо того чтобы просто объявлять пестицид безопасным или нет, как это делается сейчас, обновлённые руководства могли бы передавать более точный уровень риска. Ещё одним улучшением было бы рассмотрение того, как химическое вещество влияет на восстановление видов, находящихся под угрозой исчезновения или чувствительных видов. «Ни одно из наших тестов на токсичность и оценок риска на самом деле не задаётся вопросом о том, как этот пестицид на самом деле повлияет на популяции тех видов, которые нас беспокоят», — говорит Фэйрбразер.

Топпинг добавляет, что будущая система, основанная на моделировании и мониторинге сельскохозяйственных ландшафтов, не обязательно будет более строгой. Вместо этого она помогла бы создавать индивидуальные «рецепты» того, какие пестициды использовать против конкретного вредителя в конкретном регионе. Вполне возможно, что меньше химикатов стали бы полностью запрещать — их применение, скорее, ограничили бы определённым временным окном, когда сроки и дозировка с наименьшей вероятностью повлияют на нецелевые виды. «Это очень похоже на поход к врачу за рецептом на антибиотики, — говорит Топпинг. — Если у вас серьёзная болезнь, вы можете получить очень сильное лекарство, но вы не будете получать его от всего подряд, потому что, как и с антибиотиками, использовать очень сильные пестициды повсеместно нехорошо».

Ula Chrobak “Pesticide testing is flawed—and it’s harming our birds and bees”

Перевод статьи «Pesticide testing is flawed—and it’s harming our birds and bees» автора Ula Chrobak, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык