Diskussion Ökotoxizität

Im Bereich Ökotoxizität treten in dieser Studie zwei Aspekte in den Vordergrund, die einen bedeutenden Einfluss auf die Ergebnisse haben: Pestizide und Schwermetalle.

Die toxischen Wirkungen durch den Pestizideinsatz hängen einerseits von den eingesetzten Mengen ab und andererseits auch sehr stark von den verwendeten Wirkstoffen. Die Wirkungsfaktoren verschiedener

Pflanzenschutzmittel ausgedrückt pro ausgebrachte Menge unterscheiden sich häufig um Grössenordnungen von mehreren Zehnerpotenzen. Das Geschehen im Bereich chemischer Pflanzenschutz ist sehr dynamisch und die eingesetzten Wirkstoffe und Aufwandmengen ändern sich im Lauf der Jahre aufgrund verschiedener Faktoren. Neben pflanzenbaulichen Aspekten führen auch Neuentwicklungen von Wirkstoffen und regulative Massnahmen zu neuen Kombinationen und Varianten im Pflanzenschutz. Diese geänderte Wirkstoffverwendung in den Kulturen beeinflusst die Ergebnisse für die Toxizitätsbewertung der pflanzlichen Produkte stark und hat, sofern diese als Futtermittel eingesetzt werden, auch grosse Auswirkungen auf die Ergebnisse der Fleischproduktion. Wie stark sich die Anwendung oder der Wegfall von PSM-Wirkstoffen auswirken kann, zeigt Abbildung 51, wo für die wichtigen Futtermittel Weizen, Gerste und Körnermais eine Aktualisierung der PSM-Wirkstoffe in den Produktionsinventaren durchgeführt und mit den originalen Ecoinvent-Datensätzen verglichen wurde. Diese Futtermittel hatten einen grossen Anteil an der Wirkung der Pestizide in den untersuchten Rationen. Es zeigte sich, dass durch die Weiterentwicklung im Bereich Pflanzenschutzmittelzulassung und -einsatz durch das Auslaufen von Zulassungen für kritische Wirkstoffe oder geringere Aufwandmengen Verbesserungen erzielt wurden. Besonders deutlich wurde dies bei Körnermais sichtbar, wo vor allem durch den Verzicht auf Atrazin ein deutlicher Rückgang der Toxizitätswirkung erreicht wurde. Diese Verbesserungen wirken sich auch direkt auf die Ökotoxizität der Fleischerzeugung aus, da die Futtermittelproduktion in diesem Bereich die weit grösste Bedeutung hat. Langfristig dürften durch die Entwicklung umweltschonenderer Pflanzenschutztechnik geringere Umweltwirkungen zu erwarten sein.

Allerdings ist die Abschätzung der toxischen Wirkungen methodisch schwierig und auch die Datenverfügbarkeit nicht immer im erforderlichen Ausmass gegeben, so dass die Bewertung immer mit einer gewissen Unsicherheit behaftet bleibt.

Abbildung 51: Umweltwirkungen im Bereich Schadstoffmanagement für die Futtermittel Winterweizen, Wintergerste und Körnermais mit Wirkstoffeinsatz gemäss der originalen Ecoinvent-Daten (origjnal) und mit aktualisiertem Einsatz von PSM-Wirkstoffen (aktualisiert) (Quelle: AUM-Netzwerk Schweiz, Daten 2009-2010, S. Spycher ACW, persönliche Mitteilung, Januar 2012).

Ein weiterer wichtiger Punkt für die Analyse der toxischen Wirkungen sind Schwermetalle. Diese sind jedoch teilweise analytisch schwer zu erfassen (was z. B. bei Quecksilber der Fall ist wegen dessen Flüchtigkeit) und die Datenlage ist für verschiedene relevante landwirtschaftliche Prozesse (z. B.

Schwermetallgehalte in Wirtschaftsdünger, Futter- und Betriebsmittel) häufig knapp oder mit grossen Streuungen (siehe Abbildung 52) behaftet. Der Vergleich neuer Messungen für Blei und Kupfer in Rindvieh-Vollgülle mit den von SALCA-Schwermetall verwendeten Werten zeigt zwar eine relativ gute Übereinstimmung mit dem Median der Messwerte, die gefundene Streuung der Schwermetallgehalte bleibt jedoch unberücksichtigt und für die anderen Schwermetalle liegen keine Messergebnisse vor.

In dieser Studie zeigten sich tendenziell höhere Werte für biologische wirtschaftende Systeme für die durch Schwermetalle hervorgerufene Toxizität. Dies ist in erster Linie auf die biologische Futtermittelproduktion zurückzuführen, da hier durch den Wirtschaftsdüngereinsatz ein grösseres Potenzial für Schwermetalleinträge besteht. Dabei kann derzeit aufgrund der grösseren Menge an eingesetztem Hofdünger ein höherer Schwermetalleintrag vermutet werden. Es liegen keine systematischen Studien über Unterschiede in den Schwermetallgehalten bei Wirtschaftsdünger aus konventionellen und biologischen Systemen vor. In der konventionellen Futtermittelproduktion mit Mineraldüngereinsatz werden im Übrigen andere Schwermetalle angereichert, welche vom Mineraldüngereinsatz herrühren.

Die Unterschiede in den Schwermetalleinträgen zwischen den ÖLN- und den Biosystemen sind zudem teilweise auch durch die in dieser Studie festgelegten Systemgrenzen bedingt (vgl. Abbildung 3 und Abbildung 4). Diese Wahl ist konsistent mit der Modellierung in der ecoinvent-Datenbank (ecoinvent Centre, 2007), welche in dieser Studie als Grundlage verwendet wurde sowie auch in wissenschaftlichen Publikationen (z. B. Nemecek et al., 2011). Hierbei werden die Hofdünger als Nebenprodukte betrachtet,

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welche im Pflanzenbau eingesetzt und dort sowohl zu positiven Wirkungen (Nährstoffwirkung, Ressourcenschonung, Humusbildung) als auch zu negativen Umweltwirkungen (Stickstoff- und Phosphor-Emissionen, Schwermetallfrachten) führen. Eine Alternative wäre, die Hofdünger als Abfälle zu betrachten, welche entsorgt werden müssten. Die Umweltbelastung wie auch die positiven Wirkungen würden dann vollständig der Tierhaltung zugerechnet. Umgekehrt dürften beim Anbau der zugekauften Futtermittel keine Wirkungen von Hofdüngern einbezogen werden. Somit würden die Wirkungen von Mineral- und Hofdüngern sehr unterschiedlich gehandhabt, was dazu führen würde, dass zum Beispiel die Ammoniakemissionen von mineralischen Stickstoff-Düngern im Mais berechnet würden, jene von Hofdüngern, welche auf dem gleichen Feld auftreten, hingegen nicht. Zudem müsste die gesamte Datengrundlage für Futtermittel überarbeitet werden. Unter Abwägung der Vor- und Nachteile beider Systemgrenzen, erscheint uns die in dieser Studie getroffene Wahl als die beste Lösung.

Allerdings kann die Wahl der Systemgrenze die Ergebnisse wie gesagt stark beeinflussen: Ginge auch die Ausbringung der Hofdünger vollständig zu Lasten bzw. zu Gunsten der Tierproduktion, wären die Unterschiede zwischen den beiden Landbauformen möglicherweise kleiner, da jeweils der ganze Hofdüngeranfall in Rechnung gestellt würde. Umgekehrt würde der Hofdünger-Einsatz bei zugekauften Futtermitteln nicht berücksichtigt. Mit den in dieser Studie gewählten Systemgrenzen hingegen spielt nur derjenige Teil der Ausbringung eine Rolle, welcher auf Futterflächen für die Tierproduktion geschieht. Dies führt vor allem bei der Schweinemast dazu, dass bei den ÖLN-Betrieben ein grosser Teil der Hofdüngerausbringung nicht der Mast angerechnet wird, da die meisten Hofdünger auf Grünflächen, welche nicht der Schweinemast dienen, ausgebracht werden. Die Biobetriebe hingegen sind auf den Einsatz von Hofdüngern auch auf Ackerflächen angewiesen, da sie keine mineralische Dünger verwenden dürfen. So wird ein grösserer Teil der Hofdüngerausbringung dem Mast-System angelastet.

Abbildung 52: Streuung der Messwerte für Blei und Kupfer in Rindvieh-Vollgülle (Quelle: Erhebung auf 89 Betrieben 2010, pers. Mitteilung C. Bosshard, ART, Dezember 2011).

In Anbetracht der Unsicherheiten, die hinter der Schwermetallanalytik stehen, und der teilweise lückigen Datenlage sind die hier gefundenen Unterschiede bei den Ergebnissen mit Vorsicht zu betrachten und dürfen nicht als gesichert beurteilt werden.