Fillinger, Ulrike (1998): Faunistische und ökotoxikologische Untersuchungen mit B.t.i. an Dipteren der nördlichen Oberrheinauen unter besonderer Berücksichtigung der Verbreitung und Phänologie einheimischer Zuckmückenarten (Chironomidae)

Dissertation

Die Untersuchung hatte zum Ziel:

1. mittels einer umfassenden, qualitativen und quantitativen Beschreibung der Zweiflügler-Lebensgemeinschaften in vier Gebieten der nördlichen Oberrheinauen
(NSGs Rußheimer Altrhein, Hockenheimer Rheinbogen, Lampertheimer Altrhein und Kühkopf-Knoblochsaue) einen Beitrag zur Auenökologie zu leisten,

2. basierend auf diesen Daten, zusammen mit Ergebnissen aus ökotoxikologischen Freiland- und Laborversuchen bessere Voraussetzungen für die Abschätzung der B.t.i.-Einflusses auf Nicht-Zielorganismen zu schaffen.

 

 

Wichtigste Ergebnisse:

Zu Punkt 1:
In jedem der vier Untersuchungsgebiete betrachtete die Autorin die Insekten- Emergenz permanenter Gewässer, semi-terrestrischer und terrestrischer Lebensräume mit Hilfe von Emergenzsammelfallen (Photoeklektoren). Es erfolgte die Darstellung der Artenspektren und Schlüpfabundanzen in Zusammenhang mit den abiotischen Bedingungen, welche unter Berücksichtigung bekannter syn- und autokologischer Daten diskutiert wurden.

 

Einen Überblick über die biotische Situation der einzelnen Standorte bezüglich der Zuckmücken bietet Tabelle 3. In der Zusammenschau der Ergebnisse kann festgehalten werden, dass in den Untersuchungsgebieten innerhalb der nördlichen Oberrheinauen mindestens 163 verschiedene Zuckmückenarten nachgewiesen wurden.Von Gebiet zu Gebiet und Standort zu Standort konnten erhebliche Unterschiede in der Zusammensetzung der Zoozönosen gefunden werden. Diese sind räumlich bedingt durch unterschiedliche Habitatstrukturen; zeitliche Unterschiede resultierten hingegen aus „Störungen“, wie sie z.B. durch die periodischen Überflutungen hervorgerufen wurden.

Sowohl die Artenzusammensetzung als auch die Produktivität eines Standorts seien somit sehr eng an die herrschenden Umweltfaktoren (insbesondere Überflutungsereignisse bzw. Trockenfallen) gekoppelt. Andere Standortfaktoren spielten meistens nur eine untergeordnete Rolle. Nach Änderungen des Wasserregimes, die in den Hochwasserbereichen des Rheins jederzeit eintreten können, wurden dramatische Veränderungen in den lokalen Zuckmückengemeinschaften festgestellt.

Als Zuckmückenarten, die in den Rheinauen dominant waren, wurden keine speziell an den Lebensraum angepasste Spezialisten identifiziert, sondern es handelte sich fast ausschließlich um Generalisten mit einer großen ökologischen Valenz (euryöke Arten). Lebensgemeinschaften, die in dieser Weise zusammengesetzt sind und deren Populationen bezüglich Phänologie, Artenspektrum und Dominanzverhältnissen von Jahr zu Jahr großen Schwankungen unterliegen, werden als kennzeichnend für instabile Lebensräume (wie die Rheinauen) dargestellt. Aufgrund des ständigen Wandels der Umweltbedingungen befinden sich dieser Regionen stets in einer Form der Sukzession.

 

 

 

Im Ökosystem Aue wurde als wichtigste Störung das Hochwasser benannt, welches in steter Regelmäßigkeit jedoch in unberechenbaren Abständen und Ausmaßen eintritt. Damit sind Auen nur dann „stabil“, wenn sie regelmäßig Störungen unterliegen. Die untersuchten Lebensgemeinschaften der Zuckmücken reagierten elastisch auf vorangegangene Störungen, indem sie ihre Populationen schnell wieder aufzubauen vermochten.

Neben dem Artenspektrum sowie den Emergenz- und Abundanzwerten der für die biologischen Stechmückenbekämpfung besonders relevanten Zuckmücken wurde in
dieser Untersuchung auch die Schlüpfdynamik folgender Zweiflüglerfamilien erfasst und dargestellt: Culicidae, Chaoboridae, Ceratopogonidae, Mycetophilidae, Psychodidae und Sciaridae.

 

Zu Punkt 2:
Im Rahmen der Routinefänge zur faunistischen Untersuchung (s.o.) wurden in zwei Gebieten Vorversuche zur Wirkung von B.t.i.-Applikationen auf die Zweiflüglergemeinschaften durchgeführt. Die Applikation von B.t.i. erfolgte in Dosierungen wie sie bei der Routinebekämpfung üblich sind. Die Versuche wurden in den Gebieten Rußheimer Altrhein und Lampertheimer Altrhein durchgeführt.

Die unter Feldbedingungen durchgeführten Vorversuche konnten nur wenig Aufschluss über die toxische Wirkung von B.t.i. auf Nichtziel-Organismen geben. Die starken natürlichen Abundanzschwankungen der Dipterenzönosen der einzelnen Standorte überdeckten mögliche Auswirkungen der B.t.i.-Anwendung. Aufgrund der gewonnenen Daten konnte die Autorin daher eine Beeinflussung durch B.t.i. weder feststellen noch ablehnen.

 

Es zeigten sich jedoch Tendenzen wonach bei der Familie Sciaridae, sowie bei der Zuckmückenart Cricotopus sylvestris bzw. der Zuckmückengattung Pseudosmittia nach der B.t.i.-Anwendung vorübergehend verringerte Abundanzen zu beobachten war. Um eine mögliche erhöhte Sensibilität dieser Organismen(gruppen) zu untersuchen wurden mit ihnen ökotoxikologische Laborversuche durchgeführt (s.u.). Bei den speziellen Felduntersuchungen zur B.t.i.-Wirkung auf Nichtziel-Organismen wurden in zwei Gebieten (Herrenteich und NSG Speyerer Grün, beide im Hockenheimer Rheinbogen) eine größere Anzahl von Klein-Eklektoren aufgestellt, um damit belastbarere Daten für eine statistische Auswertung zu bekommen.

Die Auswertung der Schlüfabundanzen der Unterordnung Nematocera (Mücken i.w.S.) zeigte im Gebiet Herrenteich für keine der betrachteten taxonomischen Gruppen signifikante Unterschiede zwischen bekämpfter Fläche und Kontrollfläche. Lediglich bei herabgesetztem Signifikanzniveau zeichnete sich ab, dass wiederum bei der Familie Sciaridae in den ersten drei Wochen nach der B.t.i.-Anwendung Unterschiede zwischen den Vergleichsflächen auftraten. Als Fazit schließt die Autorin für dieses Gebiet mit hoher Wahrscheinlichkeit aus, dass im Rahmen der durchgeführten Tests eine Schädigung der Dipteren stattgefunden hat.

Die Ergebnisse im Gebiet Speyerer Grün sind vergleichbar. Auch hier wurden bei der Familie Sciaridae (geringfügige) Unterschiede beobachtet. Allerdings gab es
deutlichere Unterschiede bei rein aquatisch lebenden Zuckmücken, die auf eine B.t.i.-Wirkung zurückgeführt wurden. Die Autorin erklärt dies durch die Anwendung von hoch dosiertem Hubschrauber- Granulat und dem Zusammentreffen der B.t.i.-Applikation mit der Anwesenheit von Zuckmücken-Erstlarven, die generell eine höhere Empfindlichkeit gegenüber B.t.i. aufweisen.

 

Anmerkung: Mit Anwendung des für die Handbekämpfung hergestellten Sandgranulats wird im Feldeinsatz eine Konzentration von 150.000 ITU/m² erreicht. Diese
Konzentration ist somit wesentlich geringer als die der von Fillinger benutzten B.t.i.- Formulierung (990.000 ITU/m²).

In Laborversuchen wurden schließlich Bioassays zur Ermittlung der B.t.i.-Wirkung an vier verschiedenen Zuckmückenarten durchgeführt: Endochironomus tendens,
Glyptotendipes pallens, Cricotopus sylvestris und Pseutdosmittia sp. Dabei wurde bei allen untersuchten Arten eine Sensibilität gegenüber B.t.i. festgestellt. Dies war insofern nicht überraschend, da diese prinzipielle Tatsache bereits seit langem bekannt ist. Neu war jedoch, dass die Sensibilität bei Cricotopus sylvestris
besonders hoch war und im Vergleich mit der Empfindlichkeit von Stechmückenlarven der Gattung Aedes nur etwa elffach höher lag. Gegenüber einer Vielzahl anderer Zuckmückenarten, die um den Faktor 30- bis 260-fach unempfindlicher sind, wurde Cricotopus sylvestris also als besonders empfindlich gegenüber B.t.i. eingestuft. Der beobachtete Rückgang der Schlüpfabundanzen dieser Zuckmückenart bei den Vorversuchen im Freiland wurde von der Autorin daher auf die Wirkung von B.t.i. zurückgeführt.

Auch eine Empfindlichkeit der Sciariden-Gattung Bradysia wurde im Laborversuch nachgewiesen. Allerdings trat eine toxische Wirkung erst bei einer extremen Überdosierung auf: die Versuchstiere wurden erst bei B.t.i.-Konzentrationen, die 2.300-fach höher lagen als für Stechmückenlarven notwendig, getroffen. Eine Schädigung der Gruppe Sciaridae bei der biologischen Stechmückenbekämpfung unter Routinebedingungen wurde von der Autorin völlig ausgeschlossen. Basierend auf den bis dahin gewonnenen Erkenntnissen versucht die Autorin eine Risikobewertung der biologischen Stechmückenbekämpfung durchzuführen und
macht Vorschläge für ihre Optimierung. Zentrale Aussagen dabei sind:

· aus allen taxonomischen Gruppen der Zweiflügler sind allein die Zuckmücken als potentiell gefährdet einzustufen;
· bei der Routinebekämpfung können unter bestimmten Umständen Erstlarven der Zuckmücken betroffen werden;
· echte Massenbrutstätten von Stechmücken stellen jedoch keine geeigneten Brutstätten für Zuckmücken dar. Ist eine Besiedlung solcher Habitate durch Zuckmücken nachweisbar, dann findet man dort prinzipiell euryöke und somit weit verbreitet vorkommende Arten;
· Hauptbrutgebiet einheimischer Zuckmücken stellen vielmehr Dauergewässer dar. Diese sind jedoch grundsätzlich von der B.t.i.- Applikation ausgenommen, wodurch ein stetes Reservoir von Zuckmücken für die Neubesiedlung weiterer Habitate verbleibt.

Die Autorin hält eine längerfristige und individuenreiche Schädigung der Zuckmückenpopulationen innerhalb der Oberrheinauen durch die Arbeit der KABS aufgrund
der von ihr dargestellten Erkenntnisse als höchst unwahrscheinlich. Aus dem gleichen Grund schließt sie auch bezüglich der Zweiflügler mögliche Veränderungen des Nahrungsnetzes oder eine Verringerung der Artenvielfalt der Rheinauen durch die biologische Stechmückenbekämpfung aus.