Pocket K Nr. 4: GM Crops and the Environment

Het debat over de milieu-effecten van genetisch gemodificeerde (GM) gewassen wordt steeds complexer, intenser en uiterst emotioneel. Het wordt nog ingewikkelder naarmate nieuw onderzoek wordt gepubliceerd. Zijn genetisch gemodificeerde gewassen veilig voor het milieu?

Het beoordelen van de milieu-effecten van genetisch gemodificeerde gewassen is vaak moeilijk, omdat met veel factoren rekening moet worden gehouden. Sommige wetenschappers concentreren zich op de potentiële risico’s van genetisch gemodificeerde gewassen, terwijl anderen de nadruk leggen op de potentiële voordelen. Wat zijn de problemen en hoe kunnen we ze aanpakken?

Wat is de huidige milieusituatie?

De groeiende bevolking, de opwarming van de aarde en het verlies aan biodiversiteit hebben een enorme invloed op ons milieu.

Tegen het jaar 2050 zullen er 9,5 miljard mensen op deze planeet wonen. Dit betekent dat de wereldbevolking in minder dan 50 jaar naar verwachting met 3 miljard zal toenemen. Het voeden van deze mensen zal enorme veranderingen in de productie, distributie en stabiliteit van voedselproducten met zich meebrengen.

Gelukkig genoeg zijn akkerland en bevolking niet gelijkmatig verdeeld. China heeft bijvoorbeeld slechts 1,4% van ’s werelds productieve grond, maar 20-25% van de wereldbevolking.1 Deze situatie wordt nog verergerd door de afname van akkerland als gevolg van erosie, minder hernieuwbare hulpbronnen, minder water, en een verminderde bevolking die het land bewerkt.

De vernietiging van wildernis en bossen, en het voortdurende gebruik van kolen en olie hebben geleid tot een gestage toename van het kooldioxideniveau, wat resulteert in opwarming van de aarde. Voorspeld wordt dat de gemiddelde mondiale temperatuur tegen 2100 met 1,4 – 5,8 ºC zal stijgen, met toenemende schommelingen in de weersomstandigheden. Klimaatverandering kan neerslagpatronen radicaal veranderen en daardoor migratie van mensen en verschuivingen in landbouwpraktijken noodzakelijk maken.

Daarnaast is een toenemende menselijke bevolking verantwoordelijk voor de vernietiging van wildernis, problemen met de waterkwaliteit en de omleiding van water. Het verlies van habitat heeft ertoe geleid dat veel soorten zijn verdreven.

Dus, om bossen, habitats en biodiversiteit te behouden, is het noodzakelijk ervoor te zorgen dat toekomstige voedselbehoeften alleen afkomstig zijn van akkerland dat momenteel in gebruik is.

Wat zijn de milieuvoordelen van genetisch gemodificeerde gewassen?

Een van de belangrijke milieuvoordelen van genetisch gemodificeerde gewassen is de drastische vermindering van het gebruik van bestrijdingsmiddelen, waarbij de grootte van de vermindering varieert naargelang het gewas en het geïntroduceerde kenmerk.

1. Uit een studie waarin de wereldwijde economische en milieueffecten van biotechgewassen voor de eerste eenentwintig jaar (1996-2016) van toepassing werden beoordeeld, bleek dat de technologie het sproeien met pesticiden met 671,2 miljoen kg heeft verminderd en de milieuvoetafdruk in verband met het gebruik van pesticiden met 18,4% heeft verkleind. De technologie heeft ook de uitstoot van broeikasgassen door de landbouw aanzienlijk verminderd, gelijk aan het van de weg halen van 16,75 miljoen auto’s.2
2. Volgens een meta-analyse over de effecten van genetisch gemodificeerde gewassen heeft de genetisch gemodificeerde technologie het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen met 37 procent verminderd.3
3. In een onderzoek onder Amerikaanse maïs- en sojaboeren van 1998 tot 2011 werd geconcludeerd dat degenen die herbicidentolerante maïs gebruikten, 1,2% (0,03 kg/ha) minder herbicide gebruikten dan degenen die dat niet deden, en dat degenen die insectenresistente maïs gebruikten, 11,2% (0,013 kg/ha) minder insecticide gebruikten dan degenen die dat niet deden.4
4. In China heeft het gebruik van Bt-katoen geleid tot een vermindering van het pesticidengebruik met 78.000 ton geformuleerde pesticiden in 2001. Dit komt overeen met ongeveer een kwart van alle pesticiden die halverwege de jaren negentig in China werden gespoten.5 Bovendien bleek uit een andere studie met gegevens die werden verzameld van 1999 tot 2012 dat de toepassing van Bt-katoen heeft geleid tot een aanzienlijke vermindering van het pesticidengebruik.6
5. Het gebruik van Bt-katoen kan het risico en de incidentie van pesticidenvergiftigingen voor boeren aanzienlijk verminderen.7
6. Herbicidentolerante gewassen hebben de voortdurende uitbreiding van conserverende grondbewerking, met name no-till teeltsysteem, in de VS vergemakkelijkt. Door de toepassing van conserverings- en no-till-teeltmethoden is bijna 1 miljard ton grond per jaar bespaard.8
7. Biotech-katoen heeft aantoonbaar een positief effect gehad op het aantal en de diversiteit van nuttige insecten in de Amerikaanse en Australische katoenvelden.9
8. Toelating van Bt-maïs op de Filippijnen heeft geen aanwijzingen opgeleverd dat Bt-maïs een negatief effect heeft op de abundantie en diversiteit van insecten.17

Hoe worden genetisch gemodificeerde gewassen beoordeeld op milieuveiligheid?

Gechanisch gemodificeerde gewassen worden grondig beoordeeld op milieueffecten voordat ze op de markt komen. Zij worden door vele belanghebbenden beoordeeld volgens beginselen die door milieudeskundigen over de hele wereld zijn ontwikkeld.10,11,12 Tot degenen die risicobeoordelingsprocedures uitvoeren, behoren de ontwikkelaars van gg-gewassen, regelgevende instanties en academische wetenschappers.

In de meeste landen worden soortgelijke risicobeoordelingsprocedures gebruikt bij de beoordeling van de interacties tussen een gg-gewas en zijn milieu. Deze omvatten informatie over de rol van het geïntroduceerde gen en het effect dat het in de recipiënte plant teweegbrengt. Ook komen specifieke vragen aan de orde over onbedoelde effecten, zoals:

1. effect op niet-doelorganismen in het milieu
2. of het gemodificeerde gewas langer dan normaal in het milieu blijft bestaan of nieuwe habitats binnendringt
3. waarschijnlijkheid en gevolgen van onbedoelde overdracht van een gen van het gemodificeerde gewas op andere soorten

Daarnaast is een toenemende menselijke bevolking verantwoordelijk voor de vernietiging van wildernis, problemen met de waterkwaliteit en de omleiding van water. Het verlies van habitat heeft ertoe geleid dat veel soorten zijn verdreven.

Dus, om bossen, habitats en biodiversiteit in stand te houden, is het noodzakelijk ervoor te zorgen dat toekomstige voedselbehoeften alleen afkomstig zijn van akkerland dat momenteel in gebruik is.

Wat zijn de mogelijke risico’s?

Mogelijke uitkruising van de geïntroduceerde genen met onkruidachtige verwanten en de mogelijkheid om onkruidachtige soorten te creëren

Outkruising is het onbedoeld kruisen van een inheems gewas met een verwante plant. Een belangrijk milieuprobleem in verband met genetisch gemodificeerde gewassen is hun vermogen om nieuwe onkruidsoorten te creëren door uitkruising met wilde verwanten, of gewoon door zelf in het wild te blijven bestaan.

Het potentieel voor het bovenstaande wordt beoordeeld vóór de introductie, en wordt ook gecontroleerd nadat het gewas is geplant. Een in 1990 aangevatte tienjarige studie heeft aangetoond dat er voor genetisch gemodificeerde gewassen (koolzaad, aardappelen, maïs en suikerbieten) en geteste kenmerken (herbicidentolerantie, insectenbescherming) geen verhoogd risico van invasiviteit of persistentie in wilde habitats bestaat in vergelijking met hun niet-gemodificeerde tegenhangers.13 De onderzoekers verklaarden echter dat deze resultaten “niet betekenen dat genetische modificaties de onkruidachtigheid of invasiviteit van gewasplanten niet zouden kunnen verhogen, maar zij geven wel aan dat het onwaarschijnlijk is dat productieve gewassen lang buiten de teelt zullen overleven.” Het is daarom belangrijk, zoals de regelgeving vereist, om individuele genetisch gemodificeerde gewassen van geval tot geval te evalueren, zowel vóór de introductie als na de commercialisering.

Directe effecten op niet-doelorganismen

In mei 1999 werd gemeld dat stuifmeel van Bacillus thuringiensis (Bt) insectenresistente maïs een negatief effect had op larven van monarchvlinders. Dit rapport gaf aanleiding tot bezorgdheid en vragen over mogelijke risico’s voor monarchvlinders en wellicht andere niet-doelorganismen. Sommige wetenschappers drongen echter aan op voorzichtigheid bij de interpretatie van de studie, omdat deze een andere situatie weergeeft dan die in het milieu. De auteur verklaarde: “Onze studie is in het laboratorium uitgevoerd en hoewel zij een belangrijke kwestie aan de orde stelt, zou het ongepast zijn om louter op basis van deze eerste resultaten conclusies te trekken over het risico voor monarchpopulaties in het veld”. In 2001 concludeerde een in PNAS gepubliceerde studie dat het effect van Bt-maïsstuifmeel op monarchvlinderpopulaties verwaarloosbaar is.16

Een rapport van het US Environmental Protection Agency (EPA) gaf aan dat de “gegevens een gewicht van bewijs leveren dat aangeeft dat er geen onredelijke nadelige effecten zijn van Bt-eiwitten die tot expressie komen in planten voor niet-doeldieren.” Voorts heeft een gezamenlijk onderzoek van Noord-Amerikaanse wetenschappers geconcludeerd dat bij de meeste commerciële hybriden de Bt-expressie in het stuifmeel gering is, en laboratorium- en veldstudies tonen geen acute toxische effecten aan bij een stuifmeeldichtheid die in het veld zou worden aangetroffen13. Een Nature-publicatie van Losey, 1999; en laboratoriumexperimenten met geforceerde roofdieren en uitgebreid veldwerk toonden geen significante gevolgen aan voor monarchvlinderpopulaties.18

Ontwikkeling van resistentie van insecten

Een andere zorg over het gebruik van Bt-gewassen is dat het zal leiden tot de ontwikkeling van resistentie van insecten tegen Bt. Om dit probleem aan te pakken, hebben de overheid, de industrie en wetenschappers beheersplannen voor insectenresistentie ontwikkeld. Deze plannen omvatten de eis dat elk veld met insectenresistente gewassen een bijbehorend toevluchtsoord van niet genetisch gemodificeerde gewassen moet hebben, zodat de insecten zich kunnen ontwikkelen zonder selectie op de insectenresistente variëteiten.

Over de hele wereld worden ook praktijken voor resistentiebeheer ontwikkeld door wetenschappers. Deze moeten worden uitgevoerd in overeenstemming met de post-goedkeuringsmonitoring, waarbij genetisch gemodificeerde gewassen, evenals hun onmiddellijke omgeving, voortdurend zullen worden geëvalueerd op veranderingen, zelfs nadat het gewas is vrijgegeven.

Conclusie

De ecologische en milieuproblemen die mogelijk verband houden met genetisch gemodificeerde gewassen, worden geëvalueerd voordat zij worden vrijgegeven. Bovendien moeten post-approval monitoring en goede landbouwsystemen aanwezig zijn om potentiële risico’s op te sporen en tot een minimum te beperken, en om ervoor te zorgen dat GM-gewassen ook na hun introductie veilig zijn. Vergelijkingen tussen genetisch gemodificeerde, conventionele en andere landbouwpraktijken, zoals biologische landbouw, zullen de relatieve risico’s en voordelen van de toepassing van genetisch gemodificeerde gewassen aan het licht brengen.

1. China dringt aan op verdere bescherming van akkerland, 23 maart 2004. http://english.people.com.cn/200403/23/eng20040332_138213.shtml.
2. Brookes, G en P Barfoot. 2018. GM-gewassen: Mondiale sociaaleconomische en milieugevolgen 1996- 2016. PG Economics Ltd, UK. p 1-204
3. Klümper, W en M Qaim. 2014. Een meta-analyse van de effecten van genetisch gemodificeerde gewassen. PLoS ONE 9(11): e111629. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111629.
4. Perry, ED, F Ciliberto, DA Hennessy, and GC Moschini. 2016. Genetisch gemanipuleerde gewassen en pesticidengebruik in Amerikaanse maïs en sojabonen. Science Advances 2(8): e1600850. http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1600850.full.
5. Pray, CE, J Huang, R Hu and S Rozelle. 2002. Five years of Bt cotton in China – the benefits continue. The Plant Journal, 31(4):423-430
6. Qiao, F, J Huang, S Wang, and Q Li. The impact of Bt cotton adoption on the stability of pesticide use. Journal of Integrative Agriculture. Doi:10.1016/S2095-3119(17)61699-X.
7. Hossain, F, CE Pray, Y Lu, J Huang and R Hu. 2004. Genetisch gemodificeerd katoen en de gezondheid van boeren in China. International Journal of Occupational and Environmental Health, 10: 296-303
8. Fawcett, R and D Towery. 2002. Conservation tillage and plant biotechnology: how new technologies can improve the environment by reducing the need to plow. Conservation Tillage Information Center, West Lafayette, Indiana. http://ctic.purdue.edu/CTIC/BiotechPaper.pdf
9. Carpenter, J, A Felsot, T Goode, M Hammig, D Onstad and S Sankula. 2002. Comparative environmental impacts of biotechnology-derived and traditional soybean, corn and cotton crops. Raad voor Landbouwwetenschap en Technologie, Ames, Iowa, juni.
10. Canola Council of Canada. 2001. An agronomic and economic assessment of transgenic canola. Canola Council of Canada: 1-95. http://www.canola-council.org/production/gmo1.html
11. US National Research Council. 1989. Veldproeven met genetisch gemodificeerde organismen: kader voor besluiten. Committee on Scientific Evaluation of the Introduction of Genetically Modified Microorganisms and Plants into the Environment. National Academy Press, Washington, DC
12. Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling. 1992. Veiligheidsoverwegingen voor biotechnologie. OESO, Parijs, 50 blz.
13. Regering van Canada. 1994. Beoordelingscriteria voor de bepaling van de milieuveiligheid van planten met nieuwe kenmerken. Dir. 9408, 16 dec. 1994. Plant Products Division, Plant Industry Directorate, Agriculture and Agri-food Canada.
14. Crawley, MJ, SL Brown, RS Hails, DD Kohn and M Rees. 2001. Biotechnologie: transgene gewassen in natuurlijke habitats. Nature, 409:682-683.
15. US Environmental Protection Agency. 2002. Bt biopesticides registration action document preliminary risks and benefits sections Bacillus thuringiensis plant-pesticides.http://www.epa.gov.scipoly/sap
16. Sear, M, RL Helmich, DE Stanley-Horn, KS Obenhauser, JM Pleasants, HR Matilla, BD Siegfried and GP Dively. 2001. Impact of Bt corn pollen on monarch butterfly. PNAS 98(21):11937-11942
17. Yorobe, JM, CB Quicoy, EP Alcantara and BR Sumayao. 2006. Impact assessment of Bt corn in the Philippines. The Philippine Agricultural Scientist 89(3): 258-267.
18. Ammann, K. 2004. The impact of agricultural biotechnology on biodiversity. Botanische Tuinen, Universiteit van Bern

*Opgefrist oktober 2018