Studie onderzoekt de veerkracht van zoetwaterecosystemen besmet door herbicide Roundup
Roundup, een van ‘s werelds meest gebruikte herbiciden op basis van glyfosaat, kan leiden tot verlies van biodiversiteit, waardoor ecosystemen kwetsbaarder worden voor vervuiling en klimaatverandering, zeggen onderzoekers van McGill University. Het wijdverbreide gebruik van Roundup op boerderijen heeft wereldwijd aanleiding gegeven tot bezorgdheid over mogelijke gezondheids- en milieueffecten.
Sinds de jaren negentig nam het gebruik van het herbicide een hoge vlucht, omdat de landbouwindustrie “Roundup Ready” genetisch gemodificeerde gewassen gebruikte die resistent zijn tegen het herbicide. “Boeren spuiten hun maïs- en sojavelden om onkruid te verwijderen en de productie te stimuleren, maar dit heeft geleid tot glyfosaatuitloging in de omgeving. In Quebec zijn bijvoorbeeld sporen van glyfosaat gevonden in de rivieren Montérégie”, zegt Andrew Gonzalez, een McGill biologie professor en Liber Ero leerstoel in Conservation Biology.
Om te testen hoe zoetwaterecosystemen reageren op milieuverontreiniging door glyfosaat, gebruikten onderzoekers experimentele vijvers om fytoplankton-gemeenschappen (algen) bloot te stellen aan het herbicide. “Deze kleine soorten aan de onderkant van de voedselketen spelen een belangrijke rol in het evenwicht van het ecosysteem van een meer en zijn een belangrijke voedselbron voor microscopische dieren. Onze experimenten stellen ons in staat om in realtime te observeren hoe algen resistentie kunnen verwerven tegen glyfosaat in zoetwaterecosystemen, “zegt post-doctoraal onderzoeker Vincent Fugère.
De onderzoekers ontdekten dat zoetwaterecosystemen die gematigde besmetting door het herbicide ervaren, resistenter werden toen ze later werden blootgesteld aan een zeer hoog niveau ervan – werkend als een vorm van ‘evolutionaire vaccinatie’. Volgens de onderzoekers zijn de resultaten consistent met wat wetenschappers ‘evolutionaire redding’ noemen, die tot voor kort alleen in het laboratorium was getest. Eerdere experimenten door de Gonzalez-groep hadden aangetoond dat evolutionaire redding het uitsterven van een hele populatie kan voorkomen wanneer ze wordt blootgesteld aan ernstige milieuverontreiniging door een pesticide dankzij de snelle evolutie.
De onderzoekers merken echter op dat de resistentie tegen het herbicide ten koste ging van de diversiteit van plankton. “We hebben een aanzienlijk verlies aan biodiversiteit waargenomen in gemeenschappen die besmet zijn met glyfosaat. Dit kan een diepgaande invloed hebben op de goede werking van ecosystemen en de kans verkleinen dat ze zich kunnen aanpassen aan nieuwe verontreinigende stoffen of stressfactoren. Dit is vooral van belang omdat veel ecosystemen worstelen met de toenemende dreiging van vervuiling en klimaatverandering, “zegt Gonzalez.
De onderzoekers wijzen erop dat het nog steeds onduidelijk is hoe snelle evolutie bijdraagt aan herbicide resistentie in deze aquatische ecosystemen. Wetenschappers weten al dat sommige planten genetische resistentie hebben verworven tegen glyfosaat in akkers die zwaar worden besproeid met het herbicide. Om meer te weten te komen, zijn genetische analyses nodig die momenteel door het team worden uitgevoerd.