Bijensterfte, oorzaken en gevolgen

Als bijen worden blootgesteld aan giftige stoffen maar in te kleine hoeveelheden om er direct aan dood te gaan zijn er vaak toch waarneembare schadelijke effecten te zien. Deze effecten worden sublethale effecten genoemd. Ze worden in de meeste toxiciteitstests over het hoofd gezien en vereisen langdurig veldonderzoek om ze goed in kaart te brengen. Voor imidacloprid is dit gedaan. In de onderstaande tabel staat een overzicht van de gemeten sublethale effecten van imidacloprid op bijen. De linker kolom beschrijft het waargenomen effect. De middelste kolom geeft aan in wat voor soort studies dit effect is gevonden en de rechter kolom geeft aan vanaf welke dosis (hoeveelheid giftige stof per bij) het nadelige effect waargenomen is. De gebruikte afkoringen staan onderaan de tabel verklaard.

Verklaring van de afkortingen em begrippen:
LOEC= Lowest Observed Effect Concentration: De laagste concentratie van een stof in het lichaam (hier van een bij) waarbij al effecten waarneembaar zijn.
NOEC= No Observed Effect Concentration: de hooste concentratie van een stof in het lichaam (hier van een bij) waarbij nog geen (negatieve) effecten worden waargenomen.
ng = nanogram, dat is 0,000000001 gram ofwel een miljardste deel van een gram.
ppb = Parts Per Billion, een maat voor de concentratie van een stof uitgedrukt in het aantal deeltjes van die stof per miljard deeltjes.
Metaboliet = omzettingsproduct. Na opname in de plant wordt imidacloprid langzaam afgebroken. Daarbij ontstaan andere stoffen, de zogenaamde metabolieten van imidacloprid. Sommige van deze metabolieten, zoals het olefin-metaboliet, zijn nog giftiger voor bijen dan imidacloprid zelf. In het veld worden bijen aan een mengsel van imidacloprid en zijn metabolieten blootgesteld.
Chronisch = bij herhaalde toediening gedurende een reeks aaneengesloten dagen (in tegenstelling tot effecten bij eenmalige toediening, die ook wel acute effecten worden genoemd).

[geupdate dec 2010]
Imidaclopridgebruik in Nederland, Bron: CBS

Bron: http://statline.cbs.nl/statweb/
Conclusie: in ca 10 jaar tijd is het gebruik van imidacloprid in Nederland vertienvoudigd.

Nicolas Desneux, Axel Decourtye, and Jean-Marie Delpuech

Abstract
Traditionally, measurement of the acute toxicity of pesticides to beneficialarthropods has relied largely on the determination of an acute median lethal dose or concentration. However, the estimated lethal dose during acute toxicity tests may only be a partial measure of the deleterious effects. In addition to direct mortality induced by pesticides, their sublethal effects on arthropod physiology and behavior must be considered for a complete analysis of their impact. An increasing number of studies and methods related to the identification and characterization of these effects have been published in the past 15 years. Review of sublethal effects reported in published literature, taking into account recent data, has revealed new insights into the sublethal effects of pesticides including effects on learning performance, behavior, and neurophysiology. We characterize the different types of sublethal effects on beneficial arthropods, focusing mainly on honey bees and natural enemies, and we describe the methods used in these studies. Finally, we discuss the potential for developing experimental approaches that take into account these sublethal effects in integrated pest management and the possibility of integrating their evaluation in pesticide registration procedures.

Laura Bortolotti, Rebecca Montanari, José Marcelino2, Piotr Medrzycki, Stefano Maini,
Claudio Porrini

Abstract
For several years, reports by French and Italian beekeepers have been suggesting a lethal effect of imidacloprid on honey bees; in particular, the molecule has been related to honey bee mortality and decrease of hive populations, affecting the orientation and ability of honey bees to return to the hive.

Voorjaar 2007 heeft Stichting Natuur en Milieu twee bezwaarschriften ingediend bij het College voor de Toelating van Bestrijdingsmiddelen (thans Ctgb)

Axel Decourtye, Eric Lacassie, Minh-Hà Pham-Delègu

Abstract: To establish the sublethal concentrations domain, acute and chronic oral tests were
conducted on caged honeybee workers (Apis mellifera L) using imidacloprid and a metabolite, 5-OHimidacloprid,
under laboratory conditions. The latter showed a 48-h oral LD50 value (153ng per bee)
five times higher than that of imidacloprid (30ng per bee). Chronic feeding tests indicated that the
lowest observed effect concentrations (LOEC) of imidacloprid and of 5-OH-imidacloprid on mortality

Axel Decourtye, James Devillers, Sophie Cluzeau, Mercedes Charreton and Minh-Hà Pham-Delègue

Abstract

E. C. Yang, Y. C. Chuang, Y. L. Chen, and L. H. Chang

Although sublethal dosages of insecticide to nontarget insects have never been an important issue, they are attracting more and more attention lately. It has been demonstrated that low dosages of the neonicotinoid insecticide imidacloprid may affect honey bee, Apis mellifera L., behavior. In this article, the foraging behavior of the honey bee workers was investigated to show the effects of imidacloprid. By measuring the time interval between two visits at the same feeding site, we found that the normal foraging interval of honey bee workers was within 300 s. However, these honey bee workers delayed their return visit for >300 s when they were treated orally with sugar water containing imidacloprid. This time delay in their return visit is concentration-dependent, and the lowest effective concentration was found to be 50 μg/liter. When bees were treated with an imidacloprid concentration higher than 1,200 μg/liter, they showed abnormalities in revisiting the feeding site. Some of them went missing, and some were present again at the feeding site the next day. Returning bees also showed delay in their return trips. Our results demonstrated that sublethal dosages of imidacloprid were able to affect foraging behavior of honey bees.

Figure 4: The ratio of missing bees after feeding on 50% sugar water containing different concentrations of imidacloprid.

Uitleg in het Nederlands: Het plaatje laat zien hoeveel procent van de bijen in het experiment van Yang na het snoepen van suikerwater met imidacloprid hun eigen volk niet meer terug konden vinden, althans, niet meer bij de kast terugkeerden. Hoe meer imidacloprid in het suikerwater werd gedaan (hoe verder naar rechts in het plaatje) hoe hoger het percentage bijen dat de weg naar de korf niet meer terug kon vinden, althans er niet meer aankwam.

[Bijgewerkt op 19 mei 2009]
In een rapport van Alterra uit 2006 zijn emissies van bestrijdingsmiddelen uit de Nederlandse land- en tuinbouw in kaart gebracht. De normoverschrijdingen zijn het ergst bij de bloembollenteelt en de glastuinbouw.

Het rapport heeft niet naar de risico's voor bijen gekeken maar heeft wel veel voor de bijenhouderij alarmerende concentraties imidacloprid in het oppervlaktewater gevonden. Via bloeiende planten langs de slootkanten kunnen bijen er aan worden blootgesteld en ook via planten die water krijgen uit vervuilde sloten. Omdat imidacloprid een systemisch insecticide is wat zeer effectief door de wortels wordt opgenomen en in de sapstroom van de plant terecht komt, zijn de te verwachten concentraties in de planten (en dus pollen en nectar) in deze gebieden naar verwachting aanmerkelijk hoger dan de concentraties in het water, en die zijn al zeer alarmerend. Bovendien fourageren bijen ook rechtstreeks op water en voeden het broed hiermee. Op sommige meetpunten zit de concentratie imidacloprid in het water maar liefst 300 keer boven het Maximaal Toelaatbaar Risiconiveau (MTR = 0.013 µg/L voor Imidacloprid, waarden van 4 µg/L zijn gemeten).
Er zijn 218 metingen in 2006 die boven de 5*MTR uitkomen (de rode stippen op onderstaande kaart), uitgaand van de 2006 MTR van 0.013 µg/l. De mediaan is 0.31 µg/l (dus op de helft van de rode punten op de kaart zit imidacloprid 24x of meer boven de MTR) en het gemiddelde van de rode stippen is 0.49 µg/l (dus gemiddeld zit op een rode stip op de kaart de concentratie 37x boven de MTR norm).

Kaart van normoverschrijdingen Imidacloprid in Nederlands Oppervlaktewater 2006
Bron: Bestrijdingsmiddelenatlas
[Centrum voor Milieuwetenschappen, Universiteit Leiden en Rijkswaterstaat-Waterdienst, download datum kaartje 9 mei 2009]

Op het bovenstaand plaatje rechts de actuele sterftecijfers van bijenvolken zoals Romée van der Zee die heeft gevonden voor het jaar 2008 in haar monitoringprogramma. (Imkers van Nederland: het is cruciaal voor ons wetenschappers dat jullie de vragenlijsten van Romée invullen of je nu veel of weinig sterfte hebt, we hebben ALLE gegevens nodig, liefst van alle imkers, anders komen we er niet uit! - de link met imidacloprid is een hypothese en nog geen wetenschappelijk vastgesteld verband in Nederland, we willen weten of we op het goede spoor zitten of dat we deze factor uit kunnen sluiten en dat kan alleen met monitoringgegevens. Jullie medewerking is erg belangrijk.)

Meer nu over de gemeten overschrijdingen van het toegestane imidaclopridgehalte in Nederlands Oppervlaktewater. In een reeks documenten vonden we alarmerende feiten:

Caffarelli V., Galassi T., Mazzini F., Nencini L., Rapagnani M.R., Rossi R., Screpanti C.

ABSTRACT
Groundwater contamination risk indices are presented for 106 pesticides currently applied on two widespread cultivations in the Province of Ferrara, sugar-beet and pear-tree. The indices were evaluated on the basis of the Attenuation Factor (Rao, 1985), for six soils representative of the pedological regions of the area under study.

Aiming to evaluate the contamination of groundwater by pesticides in cotton growing areas, an SPE-based method (styrene-divinylbenzene copolymer - SDVB) was developed for the simultaneous determination of twelve pesticides in water by HPLC/DAD. The method was validated and average recoveries ranged from 73 to 113%, with a relative standard deviation of 2 to 16%. Detection limits ranged from 0.06 to 0.57 μg L-1. The method was applied to groundwater samples (110) from cotton fields located in “Primavera do Leste”, Mato Grosso state, Brazil.

Emilio Gonza lez-Pradas, Marıa Dolores Urena-Amate, Francisco Flores-Cespedes, Manuel Fernandez-Perez, James Garratt, and Richard Wilkins

Juanita Bacey

This document reviews all routes of environmental fate for imidacloprid under field conditions for its potential use in controlling the glassy-winged sharpshooter. Imidacloprid is a chloronicotinoid insecticide.

Download this document

Tussenevaluatie Nota Duurzame Gewasbescherming, Deelrapport Voedselveiligheid
Van Klaveren et al., 2006. RIKILT rapport 2006

Download het rapport

Rômulo Penna Scorza Junior, Johan H. Smelt, Jos J. T. I. Boesten, Rob F. A. Hendriks, and Sjoerd E. A. T. M. van der Zee

Een in april verschenen studie van onze Zuiderburen stelt "Our results support the hypothesis that imidacloprid seed-treated maize has no negative impact on honey bees". De Franse biodiversiteitsonderzoekster Laura Maxim plaatst grote kanttekeningen bij de opzet van deze studie.

Marie-Pierre Halm, A. Rortais, G. Arnold, J. N. Taséi, and S. Rault

Abstract

The procedure to assess the risk posed by systemic insecticides to honey bees follows the European Directives and depends on the determination of the Hazard Quotient (HQ), though this parameter is not adapted to these molecules. This paper describes a new approach to assess more specifically the risk posed by systemic insecticides to honey bees with the example of imidacloprid (Gaucho). This approach is based on the new and existing chemical substances Directive in which levels of exposure (PEC, Predicted Exposure Concentration) and toxicity (PNEC, Predicted No Effect Concentration) are compared. PECs are determined for different categories of honey bees in relation to the amounts of contaminated pollen and nectar they might consume. PNECs are calculated from data on acute, chronic, and sublethal toxicities of imidacloprid to honey bees, to which selected assessment factors are applied. Results highlight a risk for all categories of honey bees, in particular for hive bees. These data are discussed in the light of field observations made on honey bee mortalities and disappearances. New perspectives are given to better determine the risk posed by systemic insecticides to honey bees.

[Dit overzicht is niet actueel kijk ook op: http://www.bijensterfte.nl/nl/node/448 voor een completer beeld]

In de afgelopen 15 jaar heeft het College voor de Toelating van Gewasbeschermingsmiddelen en Biociden in Wageningen de toelating van drie systemische insecticiden die zeer giftig zijn voor bijen gestaag verruimd voor tal van gewassen. Het gaat metname om imidacloprid en de laatste jaren ook om clothianidine en thiamethoxam. Vanaf 2004 is de toelating ingrijpend verruimd en daarmee is het gebruik zeer sterk toegenomen: meer dan vertienvoudigd. In de bestrijdingsmiddelenatlas (www.bestrijdingsmiddelenatlas.nl) is dit vanaf 2004 dan ook terug te zien in de sterke toename van normoverschrijdingen van imidacloprid in het oppervlaktewater van met name de glastuinbouw en bollengebieden. De laatste drie jaar is de toelating opnieuw fors verruimd

Een overzicht van de belangrijkste toelatingsbesluiten van het Ctgb:

J. M. Bonmatin · I. Moineau · R. Charvet · M. E. Colin · C. Fleche · E. R. Bengsch

Following evidence for the intoxication of bees, the systemic insecticide imidacloprid was suspected
from the mid nineties of having harmful effects. Recently, some studies have demonstrated that
imidacloprid is toxic for the bees at sub-lethal doses. These doses are evaluated in the range between
1 and 20 μg kg–1, or less. It appeared thus necessary to study the fate of imidacloprid in the environment
at such low levels. Thus, we developed methods for the determination of low amounts, in
the μg kg–1 range, of the insecticide imidacloprid in soils, plants and pollens using high pressure liquid
chromatography – tandem mass spectrometry (LC/APCI/MS/MS). The extraction and separation
methods were performed according to quality assurance criteria, good laboratory practices and the
European Community’s criteria applicable to banned substances (directive 96/23 EC). The linear concentration
range of application was 1–50 μg kg–1 of imidacloprid, with a relative standard deviation of
2.9% at 1 μg kg–1. The limit of detection and quantification are respectively LOD = 0.1 μg kg–1 and
LOQ = 1 μg kg–1 and are suited to the sub-lethal dose range. This technique allows the unambiguous
identification and quantification of imidacloprid. The results show the remanence of the insecticide in
soils, its ascent into plants during flowering and its bioavailability in pollens.
Key words: imidacloprid, insecticide, Gaucho®, analysis, soils, plants, pollens, bees

Download de hele sudie

Een Canadese Imker heeft zich uitvoerig in de wetenschappelijke discussie over de bijensterfte verdiept. Hij schreef er een artikel over met onder meer dit opmerkelijke feit:

"I would draw your attention to this quote, from the label of Premise 75, a Bayer product with 75% imidacloprid and 25% inert used to kill termites and ants (other social insects like bees): "Premise causes a range of effects in termites, they stop feeding and are unable to maintain their colony. A second effect, exclusive to Premise, is called Premise plus Nature. This product makes termites susceptible to infection by naturally occurring organisms. Either way, the termites die and your home is protected". Exactly, my point, weaken the colony of bees with lethal and sublethal effects and surely disease will set in, and it is crass to use this effect to advertise a product, and then use it to blame beekeepers' problems on diseases."

Bijen en mieren leven beide in een colonie. De toegenomen ziektes bij bijenvolken en de toegenomen blootstelling aan imidacloprid vallen samen in de tijd. Het wordt tijd dat dit mogelijke verband beter onderzocht wordt.

Ezine, 26 March 2009

These comments, submitted by the National Honey Bee Advisory Board to EPA concerning the registration of imidacloprid, a systemic pesticide produced by Bayer Chemical Company, have been edited here because of length. But the stories have not been changed or altered. The NHBAB consists of beekeepers from both the AHPA and the ABF, and represents most of the nation’s commercial beekeepers. EPA now must act on these and other comments regarding this compound. At the same time, this group of beekeepers and Bayer are meeting to discuss continued research with this compound. Time will tell if increased regulation, or more precise research improve the situation.

Beekeepers from around the United States, and around the world, have had persistent problems associated with the use of the systemic pesticide imidacloprid. Since the first uses of imidacloprid in France in 1994 on sunflowers beekeepers reported problems. Soon the condition was given a name in France: “mad bee disease.” Problems reported by beekeepers, combined with mounting independent scientific data, caused the French Minister of Agriculture to suspend the use of imidacloprid on sunflowers in January of 1999. In February 2004, France extended the suspension to include uses on corn. At the same time they further broadened the ban on systemic insecticides to include the chemical fipronil.