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Nachhaltige Landwirtschaft und grüne Gentechnik
Konzept und praktische Lösungsansätze zur anbaubegleitenden Forschung bei Einsatz transgener Kulturarten

Hier zum Download: Konzept und praktische Lösungsansätze zur anbaubegleitenden Forschung bei Einsatz transgener Kulturarten ( pdf 1,1 Mb) Andrea Raps, Angelika Hilbeck, Franz Bigler, Padruot M. Fried, Monika Messmer

Die Biotechnologie ist dabei, eine der bedeutendsten Technologien dieses Jahrhunderts zu werden. So wurden dank bio- und gentechnischer Methoden gerade in den letzten Jahren beträchtliche Fortschritte, v.a. in der Medizin und Pharmazeutik erreicht. Auch in der Landwirtschaft werden in der modernen Pflanzenzüchtung vermehrt biotechnologische Methoden angewandt und die Entwicklung neuer, transgener Pflanzensorten ist während der letzten 25 Jahre rasant fortgeschritten:
Im Jahr 1983 gelang zum ersten Mal die Übertragung von Genkonstrukten fremder Herkunft in Pflanzenzellen (Regenass-Klotz, 1998) und bereits drei Jahre später, 1986, erfolgte in Belgien, 1987 in den USA die erste Freisetzung einer transgenen Pflanze (OECD, 1993a). Seitdem wurden bis letztes Jahr weltweit ca. 25.000 Freisetzungsexperimente durchgeführt und im Jahre 1990 wurde in China, 1994 in den USA die erste transgene Pflanzensorte für den Anbau zugelassen (James, 1997).
Von den weltweit wichtigen Kulturarten sind es heute acht Arten, von denen gentechnisch veränderte Varietäten für den Markt zugelassen sind: Baumwolle, Kartoffel, Mais, Raps, Sojabohne, Tabak, Tomate und Zuckerrübe. In der Schweiz ist noch keine transgene Pflanzensorte für den Anbau freigegeben. Es fanden bis jetzt lediglich zwei Freisetzungsexperimente statt: 1991 und 1992 wurden an der Eigenössischen Forschungsanstalt für Pflanzenbau in Changins transgene, virusresistente Kartoffeln getestet (Farinelli & Malnoe, 1996). Weltweit wird den neuen, transgenen Pflanzensorten ein enormes Potential zur Ernährungssicherung und zur Durchsetzung einer umweltverträglichen, nachhaltigen Landwirtschaft zugesprochen, zum Beispiel durch erhöhte Krankheits- und Schädlingsresistenz, verbesserte Standortanpassung, erhöhte Stresstoleranz und verbesserte Produktequalität. Darüber hinaus steckt auch ein starkes Interesse von Seiten der Industrie in neuen Pflanzensorten, die in ferner Zukunft transgene Pflanzen als günstige Produktionsstätten von industriellen Produkten (Öle, Bioplastik) oder Pharmazeutika ansehen. Es ist jedoch gerade diese Neuartigkeit und Vielfalt von Merkmalskombinationen und Stoffen, ermöglicht durch die Übertragung von Genen über Art-, Klassen- ja sogar Reichsgrenzen hinweg, die auch unerwünschte Ökologische Nebeneffekte verursachen können und damit unter Umständen eine nachhaltige Produktion eher gefährden kännen. Um derartige unerwünschte Nebenwirkungen auf die Umwelt und auch die menschliche Gesundheit möglichst umfassend abzuklären, bevor die Pflanzen freigesetzt oder in den Verkehr gebracht werden därfen, sind in den einzelnen Ländern der EU und in der Schweiz für diese neuen Pflanzensorten spezielle Zulassungsverfahren entwickelt worden. Bei den Untersuchungen, die über die Inverkehrbringung einer transgenen Pflanzensorte entscheiden, handelt es sich um Labor- und Freisetzungsversuche, die zeitlich und räumlich begrenzt sind und nur mit der Auflage von Sicherheitsmassnahmen zur Minimierung der Ausbreitung und Persistenz der Pflanzen, der Gene und der Genprodukte durchgeführt werden dürfen. Sind die Pflanzen jedoch einmal für den Markt zugelassen, entfallen alle räumlichen und zeitlichen Beschränkungen, die Pflanzen werden Teil des Ökosystems und interagieren weiträumig und langfristig mit der Artengemeinschaft im Agrarraum. Deshalb lässt such aus räumlich und zeitlich begrenzten Experimenten nur schwer auf langfristige Umweltwirkungen schliessen. Darüber hinaus erschweren unzureichende Kenntnisse über ökologische und evolutive Prozesse im Agrarökosystem aufgrund der komplexen Zusammenhänge und aufgrund der mangelnden Erfahrung im Umgang mit den neuen Pflanzensorten die Abschätzung von langfristigen Auswirkungen. Aus der Sicht der Umweltvorsorge ergibt sich dadurch zwangsläufig die Forderung, das Verhalten dieser Pflanzen auch nach der Zulassung anbaubegleitend zu beobachten und zu untersuchen. Zur Zeit ist man, ebenso wie in der Schweiz, in vielen Ländern, unter anderem in der Europäischen Union, darum bemüht, dieser Forderung nachzukommen und Konzepte für eine anbaubegleitende Forschung zu Einleitung entwickeln. Mit Hilfe eines Monitorings soll Verantwortung für die neuen Technologie übernommen und Fehlentwicklungen frühzeitig erkannt werden.
Die vorliegende Studie wurde im Auftrag der Fachstelle für Biosicherheit und Abschätzung von Technikfolgen (BATS) erstellt und befasst sich mit dem Erarbeiten eines Konzeptes zur agrarökologischen Begleitforschung beim Anbau transgener Pflanzen in der Schweiz. In einem ersten Schritt sollten die Untersuchungsparameter ausgewählt werden, die es erlauben, sowohl den Nutzen (zum Beispiel Einsparung von Pflanzenbehandlungsmittel, Kontrolle von bislang nicht bekämpfbaren Viruserkrankungen, ökonomische Vorteile) als auch den Schaden (zum Beispiel Ausbreitung und Persistenz des Transgens in der Umwelt, nachteilige Nebenwirkungen auf Nützlinge, Bienen etc., Resistenzentwicklung beim Zielorganismus) neuer Pflanzensorten für die Landwirtschaft in der Schweiz zu dokumentieren. Da sich die Integrierte Produktion (IP) in der schweizerischen Landwirtschaft zum Standard entwickeln wird, wird vorgeschlagen, das Potential von transgenen Pflanzen innerhalb der Integrierten Produktion im Vergleich zur IP ohne transgene Pflanzen zu untersuchen. Bei der Auswahl der zu untersuchenden Parameter wurde das Leitbild der Nachhaltigkeit berücksichtigt (vgl. Maeschli, 1998) und einige Indikatoren, die die Nachhaltigkeit eines Anbausystems messbar machen, in das vorgeschlagene Konzept integriert.
Darüber hinaus wurde die Auswahl der Parameter in Anlehnung an die Zulassung für Pflanzenschutzmittel getroffen, da bei der Ausarbeitung des Konzeptes oftmals Parallelen zu diesem Bereich aufgetreten sind. Unsere langjährigen Erfahrungen im Umgang mit Pflanzenschutzmittel haben beträchtlich dazu beigetragen, Fragen nach relevanten Parametern und erforderlichen Daten fär die Sicherheitsabschätzung transgener Pflanzen zu beantworten. Häufig wird der Einwand erhoben, warum nur für transgene Sorten ein Monitoring und anbaubegleitende Forschung gefordert wird, bei konventionell gezüchteten Sorten dagegen darauf verzichtet wird. Wenngleich dieser Einwand nicht auf alle Untersuchungsparameter zutrifft, so hat er dennoch seine Berechtigung. Gerade am Doppel-0-Raps und dem durch ihn vermutlich verursachten Reh- und Hasensterben wird dies besonders deutlich. Unseres Erachtens ist es so, dass neben dem Aspekt der Sicherheitsforschung die Nach-Zulassungsforschung an transgenen Pflanzen als ein Anstoss und Auslöser för allgemeine agrarökologische Forschung anzusehen ist, die zum Teil ebenso bei konventionell gezüchtete Sorten gerechtfertigt wäre. In diesem Sinne stellen transgene Pflanzen gewissermassen "Markerpflanzen" für die Untersuchung ökologischer und evolutiver Prozesse im Agrarraum dar. Die Studie stellt einführend die gegenwärtige landwirtschaftliche Situation in der Schweiz vor (Kapitel 2) und geht dann auf die Zulassungsverfahren in den USA, in der EU und in der Schweiz ein (Kapitel 3). Anschliessend werden die Pflanzen, die v.a. in den USA und in der EU zur Zeit für den Anbau zugelassen sind, bzw. die sich im Zulassungsverfahren befinden, aufgelistet und die Freisetzungen weltweit beschrieben (Kapitel 4). Im Kapitel 5 schliesslich werden die Untersuchungsparameter beschrieben, die auf lange Sicht als relevant angesehen werden, das Potential transgener Sorten für eine nachhaltige Landwirtschaft zu charakterisieren. Auswirkungen des Anbaus transgener Sorten auf Naturräume wurden in dieser Studie bewusst ausgeklammert, da sie Gegenstand der Teilstudie von Ammann et al. (Teilstudie 3/6) sind.

Nachfolgend die Links zu den Teilstudien:

1.  Nachhaltige Landwirtschaft und grüne Gentechnik - Das Leitbild Nachhaltigkeit - Eine Einführung
2. Konzept und praktische Lösungsansätze zur anbaubegleitenden Forschung beim Einsatz transgener Kulturarten
3.  Betriebswirtschaftliche Analyse des Einsatzes biologisch-technischen Fortschrittes unter Einbezug...
4.   Abschätzungen der Auswirkungen transgener Sorten auf Umweltqualitätsziele
5.  Kriterien für die Pflanzenzüchtung unter besondere Berücksichtigung des Potentials der modernen ...
6.  Konzept und praktische Lösungsansätze zur ökologischen Begleitforschung