Neonikotynoidy są obecnie najczęściej stosowanymi insektycydami na świecie i najlepiej przebadaną klasą insektycydów dla pszczół. Zostały one opracowane w latach 90-tych w odpowiedzi na odporność szkodników i mogą być ukierunkowane na kilka szkodników z rodziny Homoptera, Coleoptera i Lepidoptera . Są one również mniej toksyczne dla kręgowców niż wspólne starszych insektycydów ze względu na ich zwiększoną selektywność do owadów receptorów acetylocholiny w mózgu . Korzyści te doprowadziły do ich powszechnego stosowania w rolnictwie i obszarach mieszkalnych; jednak były one przedmiotem kontroli ze względu na ich trwałość w glebie, zdolność do wymywania do środowiska, wysoką rozpuszczalność w wodzie i potencjalne negatywne skutki zdrowotne dla organizmów niebędących celem, takich jak zapylacze . Sprzeczne ustalenia dotyczące wpływu neonikotynoidów na pszczoły miodne spowodowały, że stały się one bardzo kontrowersyjnym tematem przy podejmowaniu decyzji politycznych.
Ta sekcja zawiera jedynie krótki przegląd dowodów naukowych. W celu uzyskania bardziej szczegółowych informacji proszę przeczytać następujące przeglądy lub poszczególne artykuły cytowane w tej sekcji:
The Task Force on Systemic Pesticides (2015). Worldwide integrated assessment on systemic pesticides (Światowa zintegrowana ocena pestycydów systemowych). Environmental Science and Pollution Research 22: 1-305.
Neonikotynoidy są stosowane w ponad 120 krajach i mają 140 różnych zastosowań w uprawach . Mogą być rozpylane na liście lub stosowane jako zwilżacze gleby, ale są one głównie stosowane jako środki do zaprawiania nasion. Stosowane w ten sposób neonikotynoidy są pobierane przez wszystkie części rośliny w miarę jej wzrostu. Oznacza to, że te systemowe środki owadobójcze są obecne w pyłku i nektarze, z którymi zapylacze mogą się zetknąć podczas żerowania. Ponadto, zostały one znalezione na sąsiednich kwiatów i trawy (nawet na poziomach wyższych niż uprawy zostały zastosowane do ), w pobliskich dróg wodnych , a oni utrzymują się w glebie przez długi okres czasu . Zdolność tych insektycydów do ucieczki do środowiska i wpływu na organizmy nie docelowe wywołała duże zainteresowanie badawcze w celu oceny ich skutków i ryzyka.
Dostępnych w handlu jest 8 neonikotynoidów: imidaklopryd, tiaklopryd, klotianidyna, tiametoksam, acetamipryd, nitenpiram, dinotefuran i sulfoksaflor (chociaż zatwierdzenie ostatniego neonikotynoidu, sulfloxafloru, zostało ostatnio anulowane przez EPA z powodu wadliwych i ograniczonych danych). Istnieje zróżnicowanie w działaniu tych różnych neonikotynoidów w oparciu o ich strukturę chemiczną. Neonikotynoidy zawierające nitro (imidaklopryd, tiametoksam, klotianidyna) są generalnie bardziej toksyczne dla pszczół niż neonikotynoidy zawierające cyjan (acetamipryd i tiaklopryd). Ogólnie rzecz biorąc, neonikotynoidy okazują się być bardziej toksyczne dla pszczół niż inne pestycydy. Na przykład Sanchez-Bayo i Goka ocenili ryzyko związane z 92 pojedynczymi związkami (insektycydami, fungicydami, mitocydami, herbicydami) i 3 neonikotynoidy znalazły się w pierwszej piątce chemikaliów, które stanowią największe zagrożenie dla pszczół miodnych i trzmieli.
Większość badań laboratoryjnych i terenowych wykazuje, że neonikotynoidy mogą być szkodliwe dla pszczół miodnych, jednak większość badań terenowych wykazuje ograniczony wpływ lub brak wpływu na pszczoły miodne. W tym właśnie tkwi kontrowersja. Najbardziej przekonujące dowody na działanie tych pestycydów pochodzą z dużych badań terenowych, które badają rzeczywiste efekty działania pszczół zapylających nasze systemy rolnicze. Z tego typu badań przeprowadzonych dotychczas na pszczole miodnej (w sumie dziewięć), tylko cztery donoszą o przynajmniej pewnych negatywnych skutkach
Wpływ neonikotynoidów na trzmiele jest bardziej zgodny. Większość badań laboratoryjnych, półpolowych i terenowych donosi o negatywnych skutkach stosowania neonikotynoidów. Spośród czterech badań terenowych dotyczących trzmieli, trzy donoszą o takich skutkach. Pszczoły te są około 2-3 razy bardziej wrażliwe na toksyczność neonikotynoidów niż pszczoły miodne. Neonikotynoidy powodują również więcej śmiertelnych i subletalnych skutków dla trzmieli w porównaniu z innymi pestycydami.
Badania laboratoryjne
Badania laboratoryjne nad pszczołami miodnymi wykazały, że neonikotynoidy są związane z następującymi skutkami:
Badania laboratoryjne wykazały również, że neonikotynoidy wpływają na trzmiele w następujący sposób:
Badania laboratoryjne nad dzikimi pszczołami wykazały następujące skutki:
- Śmiertelność
- Zmniejszona produkcja czerwiu
- Zmiany w lokomocji
Oprócz tych skutków, pszczoły miodne i trzmiele będą preferencyjnie wybierać roztwór sacharozy z dodatkiem neonikotynoidów w porównaniu do roztworu bez neonikotynoidów. Podsumowując, badania te pokazują, że w warunkach laboratoryjnych neonikotynoidy mogą być szkodliwe dla pszczół. Oceniają one, w jaki sposób neonikotynoidy powodują upośledzenia na poziomie indywidualnym. Badania te nie reprezentują narażenia na działanie neonikotynoidów w normalnych warunkach rolniczych. Pszczoły miodne i trzmiele są zwierzętami społecznymi żyjącymi w koloniach i żywią się różnymi źródłami roślin. Mogą występować efekty buforowe wynikające z przebywania w środowisku kolonii oraz z obecności innych rodzajów pyłku i nektaru, które nie są brane pod uwagę w badaniach laboratoryjnych.
Badania terenowe
Badania pół-terenowe mają bardziej realistyczny charakter. Pszczoły są zdolne do poszukiwania pożywienia na zewnątrz i występują w środowiskach kolonii. W badaniach pół-terenowych badacze nadal manipulują narażeniem pszczół na działanie pestycydów. Zazwyczaj podają pszczołom płatki proteinowe lub syropy cukrowe zawierające neonikotynoidy i umieszczają rodziny pszczele w terenie.
Badania półpolowe na pszczołach miodnych wykazują, że neonikotynoidy są związane z następującymi efektami:
Badania półpolowe na pszczołach miodnych mają również wpływ na produkcję czerwiu, lokomocję, długowieczność i budowę plastra, ale żadne z nich nie wykazały negatywnych skutków związanych z neonikotynoidami. Ogólnie rzecz biorąc, wiele badań terenowych wykazało negatywny wpływ neonikotynoidów na zdrowie pszczół miodnych na poziomie indywidualnym i rodzin pszczelich.
Obecnie przeprowadzono dziesięć badań terenowych, w których badano zdrowie pszczół miodnych podczas i po narażeniu na neonikotynoidy. Tylko dwa badania wykazały wpływ na śmiertelność, podczas gdy kilka innych nie wykazało żadnego wpływu. Istnieją sprzeczne doniesienia na temat skutków dla zachowania żerowania. Nie odnotowano wpływu na wzrost kolonii, produkcję czerwiu, produkcję miodu lub sukces zimowania. Jednakże, badania udokumentowały zmiany w aktywności acetylocholinoesterazy i wzrost infekcji patogenami. Ogólnie rzecz biorąc, większość badań nie wykazuje wpływu na poziomie kolonii, ale obserwuje wpływ na poziomie indywidualnym i subindywidualnym.
Badania półpolowe z udziałem trzmieli nadal dokumentują negatywne skutki narażenia na neonikotynoidy.
Badania terenowe wykazały również wpływ na produkcję czerwiu i matek. W niektórych badaniach stwierdzono negatywny wpływ na wzrost kolonii, a w innych nie. Co więcej, jedno z badań nie wykazało żadnego wpływu na żerowanie lub powrót do domu podczas badania tych wyników.
Rozbieżności pomiędzy badaniami laboratoryjnymi i terenowymi u pszczół miodnych
Rozbieżności pomiędzy badaniami laboratoryjnymi i terenowymi zaczynają być odkrywane. Zakrojone na szeroką skalę badania terenowe we Francji wykazały, że narażenie na neonikotynoidy w terenie wiąże się ze zwiększoną śmiertelnością osobników. Jednak kolonie są w stanie zabezpieczyć się przed tą stratą, tak że nie ma wykrywalnych zmian w wydajności (np. produkcji czerwiu i miodu). Badania sugerują, że kolonie inwestują mniej energii w produkcję dronów (która jest kosztowna energetycznie), dzięki czemu mogą utrzymać produkcję miodu i robotnic.
Efekty interakcji
Neonikotynoidy-pestycydy
Efekty interakcji pomiędzy neonikotynoidami i pyretroidami zostały udokumentowane w badaniach terenowych na trzmielach. Połączenie to może prowadzić do upośledzenia żerowania, zwiększonej śmiertelności robotnic i niepowodzenia kolonii. Toksyczność neonikotynoidów zwiększa się również, gdy występują one w połączeniu z fungicydami. Na przykład, tiaklopryd jest bardziej toksyczny w połączeniu z fungicydami w laboratorium, ale efekt ten nie jest widoczny w próbach półpolowych. Negatywne efekty kombinacji imidaklopridu z tiaclopridem zostały udokumentowane zarówno u pszczół miodnych, jak i u pszczół zarządzanych Osmia cornifrons.
Choroby wywoływane przez neonikotynoidy
Dokumentowano interakcje neonikotynoidów z pasożytami jelitowymi u trzmieli. Narażenie na działanie neonikotynoidów i Crithidia bombii łącznie prowadziło do zwiększonej śmiertelności matek trzmieli.