Debatten om miljökonsekvenserna av genetiskt modifierade grödor (GM-grödor) blir alltmer komplex, intensiv och extremt känslosam. Den kompliceras ytterligare i takt med att ny forskning publiceras. Är genetiskt modifierade grödor säkra för miljön?
Bedömningen av genetiskt modifierade grödors miljöpåverkan är ofta svår eftersom många faktorer måste beaktas. Vissa forskare fokuserar på de potentiella riskerna med genetiskt modifierade grödor, medan andra betonar deras potentiella fördelar. Vilka är problemen och hur kan vi ta itu med dem?
Vad är den nuvarande miljösituationen?
En växande befolkning, global uppvärmning och förlust av biologisk mångfald har en enorm inverkan på vår miljö.
För år 2050 kommer det att finnas 9,5 miljarder människor som lever på den här planeten. Detta innebär att på mindre än 50 år förväntas världens befolkning öka med 3 miljarder. Att föda dessa människor kommer att innebära massiva förändringar i produktionen, distributionen och stabiliteten av livsmedelsprodukter.
Olyckligtvis är odlingsmark och befolkning inte jämnt fördelade. Kina har till exempel bara 1,4 % av världens produktiva mark men 20-25 % av världens befolkning.1 Situationen förvärras ytterligare av minskad odlingsmark på grund av erosion, färre förnybara resurser, mindre vatten och en minskad befolkning som bearbetar jorden.
Den förstörda vildmarken och skogarna och den fortsatta användningen av kol och olja har lett till en stadig ökning av koldioxidnivåerna, vilket resulterar i global uppvärmning. Man förutspår att den globala medeltemperaturen kommer att stiga med 1,4-5,8 ºC fram till 2100, med ökande fluktuationer i väderförhållandena som följd. Klimatförändringarna kan radikalt förändra regnmönstren och kräver därför att människor flyttar och att jordbruksmetoderna ändras.
Den ökande mänskliga befolkningen är dessutom ansvarig för förstörelse av vildmarken, problem med vattenkvaliteten och avledning av vatten. Förlusten av livsmiljöer har lett till att många arter har flyttats.
För att bevara skogar, livsmiljöer och biologisk mångfald är det därför nödvändigt att se till att det framtida livsmedelsbehovet endast kommer från odlingsmark som för närvarande används.
Vad är miljöfördelarna med genetiskt modifierade grödor?
En av de betydande miljöfördelarna med genetiskt modifierade grödor är den dramatiska minskningen av bekämpningsmedelsanvändningen, och minskningen varierar beroende på grödorna och den introducerade egenskapen.
- En studie som bedömde de globala ekonomiska och miljömässiga effekterna av biotekniska grödor under de första tjugoen åren (1996-2016) efter införandet visade att tekniken har minskat besprutningen av bekämpningsmedel med 671,2 miljoner kg och minskat det miljömässiga fotavtrycket i samband med användningen av bekämpningsmedel med 18,4 %. Tekniken har också avsevärt minskat utsläppen av växthusgaser från jordbruket, vilket motsvarar att 16,75 miljoner bilar tas bort från vägarna.2
- Enligt en metaanalys om effekterna av genetiskt modifierade grödor har GM-tekniken minskat användningen av kemiska bekämpningsmedel med 37 procent.3
- Enligt en metaanalys om effekterna av genetiskt modifierade grödor har GM-tekniken minskat användningen av kemiska bekämpningsmedel med 37 procent.3
- En studie av amerikanska majs- och sojabönsodlare från 1998 till 2011 visade att de som använder herbicidtolerant majs använde 1,2 % (0,03 kg/ha) mindre herbicid än de som inte använder den, och de som använder insektsresistent majs använde 11,2 % (0,013 kg/ha) mindre insektsbekämpningsmedel än de som inte använder den.4
- I Kina resulterade användningen av Bt-bomull i en minskning av användningen av bekämpningsmedel med 78 000 ton formulerade bekämpningsmedel under 2001. Detta motsvarar ungefär en fjärdedel av alla bekämpningsmedel som besprutades i Kina i mitten av 1990-talet.5 Dessutom visade en annan studie som omfattade data som samlats in mellan 1999 och 2012 att införandet av Bt-bomull har lett till en betydande minskning av bekämpningsmedelsanvändningen.6
- Användningen av Bt-bomull kan avsevärt minska risken för och förekomsten av bekämpningsmedelsförgiftningar för jordbrukarna.7
- Herbicidtoleranta grödor har underlättat den fortsatta expansionen av bevarande av jordbearbetning, särskilt odlingssystemet ”no-till”, i USA. Införandet av bevarande och odlingsmetoder utan jordbearbetning sparade nästan 1 miljard ton jord per år.8
- Bioteknisk bomull har dokumenterats ha en positiv effekt på antalet och mångfalden av nyttiga insekter i amerikanska och australiensiska bomullsfält.9
- Bioteknisk bomull har dokumenterats ha en positiv effekt på antalet och mångfalden av nyttiga insekter i amerikanska och australiensiska bomullsfält.9
- Antagandet av Bt-majs i Filippinerna visade inte på några indikationer på att Bt-majs hade en negativ effekt på mängden och mångfalden av insekter.17
Hur bedöms genetiskt modifierade grödor med avseende på miljösäkerhet?
Genetiskt modifierade grödor utvärderas grundligt med avseende på miljöeffekter innan de släpps ut på marknaden. De bedöms av många intressenter i enlighet med principer som utvecklats av miljöexperter runt om i världen.10,11,12 Bland dem som genomför riskbedömningsförfaranden finns utvecklare av genetiskt modifierade grödor, tillsynsorgan och akademiska forskare.
De flesta länder använder sig av liknande riskbedömningsförfaranden när de beaktar interaktionerna mellan en genetiskt modifierad gröda och dess miljö. Dessa inkluderar information om den introducerade genens roll och den effekt som den medför i den mottagande växten. Man tar också upp specifika frågor om oavsiktliga effekter som t.ex:
- påverkan på icke-målorganismer i miljön
- om den modifierade grödan kan finnas kvar i miljön längre än vanligt eller invadera nya livsmiljöer
- sannolikheten för och konsekvenserna av att en gen oavsiktligt överförs från den modifierade grödan till andra arter
För övrigt är det en ökande mänsklig befolkning som är ansvarig för förstörelse av vildmark, problem med vattenkvaliteten och avledning av vatten. Förlusten av livsmiljöer har lett till att många arter har förflyttats.
För att bevara skogar, livsmiljöer och biologisk mångfald är det därför nödvändigt att se till att det framtida livsmedelsbehovet endast kommer från odlingsmark som för närvarande används.
Vilka potentiella risker finns det?
Möjlighet för de införda generna att korsa ut sig till ogräslika släktingar samt möjlighet att skapa ogräslika arter
Out-crossing är den oavsiktliga förädlingen av en inhemsk gröda med en besläktad växt. Ett stort miljöproblem i samband med genetiskt modifierade grödor är deras potential att skapa nya ogräs genom utkorsning med vilda släktingar, eller helt enkelt genom att själva fortleva i naturen.
Potentialen för att ovanstående ska inträffa bedöms före introduktionen och övervakas även efter det att grödan har planterats. En tioårig studie som inleddes 1990 visade att det inte finns någon ökad risk för invasivitet eller persistens i vilda livsmiljöer för genetiskt modifierade grödor (raps, potatis, majs och sockerbetor) och egenskaper (herbicidtolerans, insektsskydd) som testades jämfört med deras oförändrade motsvarigheter.13 Forskarna konstaterade dock att dessa resultat ”inte betyder att genetiska modifieringar inte skulle kunna öka ogräset eller invasiviteten hos kulturväxter, men de tyder på att det är osannolikt att produktiva grödor skulle kunna överleva länge utanför odling”. Det är därför viktigt att, som bestämmelserna kräver, utvärdera enskilda genetiskt modifierade grödor från fall till fall, både innan de släpps ut och efter kommersialiseringen.
Direkta effekter på icke-målorganismer
I maj 1999 rapporterades att pollen från Bacillus thuringiensis (Bt) insektsresistent majs hade en negativ inverkan på larver av monarkfjärilar. Rapporten gav upphov till oro och frågor om potentiella risker för monarkfåglar och kanske även andra icke-målorganismer. Vissa forskare uppmanade dock till försiktighet när det gäller tolkningen av studien eftersom den återspeglar en annan situation än den som råder i miljön. Författaren angav ”Vår studie genomfördes i laboratoriet och även om den tar upp en viktig fråga skulle det vara olämpligt att dra några slutsatser om risken för monarkpopulationer i fält enbart på grundval av dessa första resultat”. År 2001 drogs slutsatsen i en studie som publicerades i PNAS att effekten av Bt-majspollen på monarkfjärilspopulationer är försumbar.16
I en rapport från USA:s miljöskyddsbyrå (EPA) angavs att ”uppgifterna ger en tyngd av bevis som tyder på att det inte finns några orimliga negativa effekter av Bt-proteiner som uttrycks i växter på vilda djur och växter som inte är måltavlor”. Vidare har ett forskningssamarbete mellan nordamerikanska forskare kommit fram till att i de flesta kommersiella hybrider är Bt-uttrycket i pollen lågt, och laboratorie- och fältstudier visar inga akuta toxiska effekter vid någon pollentäthet som skulle kunna påträffas i fält.13 En Nature-publikation av Losey, 1999; och laboratorieexperiment på tvångsmatade rovdjur och omfattande fältarbete visade ingen signifikant påverkan på monarkfjärilspopulationer.18
Utveckling av insektsresistens
Ett annat orosmoment när det gäller användningen av Bt-grödor är att det kommer att leda till utveckling av insektsresistens mot Bt. Planer för hantering av insektsresistens har utvecklats av regeringen, industrin och forskare för att ta itu med denna fråga. Dessa planer omfattar ett krav på att varje fält med insektsresistenta grödor måste ha ett tillhörande skydd av icke genetiskt modifierade grödor för att insekterna ska kunna utvecklas utan att selekteras till de insektsresistenta sorterna.
Andra metoder för hantering av resistens utvecklas också av forskare över hela världen. Dessa måste utföras i linje med övervakningen efter godkännandet, där genetiskt modifierade grödor, liksom deras omedelbara omgivning, ständigt kommer att utvärderas för förändringar även efter det att grödan har släppts ut.
Slutsats
De miljömässiga och ekologiska problem som potentiellt är förknippade med genetiskt modifierade grödor utvärderas innan de släpps ut. Dessutom måste övervakning efter godkännandet och goda jordbrukssystem finnas på plats för att upptäcka och minimera potentiella risker samt för att se till att GM-grödor fortsätter att vara säkra efter att de släppts ut. Jämförelser mellan genetiskt modifierade, konventionella och andra jordbruksmetoder, t.ex. ekologiskt jordbruk, kommer att belysa de relativa riskerna och fördelarna med att införa genetiskt modifierade grödor.
- China urges further protection of arable land, March 23, 2004. http://english.people.com.cn/200403/23/eng20040332_138213.shtml.
- Brookes, G och P Barfoot. 2018. GM grödor: Global socio-economic and environmental impacts 1996- 2016. PG Economics Ltd, UK. s 1-204
- Klümper, W och M Qaim. 2014. En metaanalys av konsekvenserna av genetiskt modifierade grödor. PLoS ONE 9(11): e111629. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0111629.
- Perry, ED, F Ciliberto, DA Hennessy och GC Moschini. 2016. Genetiskt modifierade grödor och användning av bekämpningsmedel i amerikansk majs och soja. Science Advances 2(8): e1600850. http://advances.sciencemag.org/content/2/8/e1600850.full.
- Pray, CE, J Huang, R Hu och S Rozelle. 2002. Fem år med Bt-bomull i Kina – fördelarna fortsätter. The Plant Journal, 31(4):423-430
- Qiao, F, J Huang, S Wang och Q Li. Effekten av införandet av Bt-bomull på stabiliteten i användningen av bekämpningsmedel. Journal of Integrative Agriculture. Doi:10.1016/S2095-3119(17)61699-X.
- Hossain, F, CE Pray, Y Lu, J Huang och R Hu. 2004. Genetiskt modifierad bomull och jordbrukarnas hälsa i Kina. International Journal of Occupational and Environmental Health, 10: 296-303
- Fawcett, R och D Towery. 2002. Bevarande av jordbearbetning och växtbioteknik: hur ny teknik kan förbättra miljön genom att minska behovet av att plöja. Conservation Tillage Information Center, West Lafayette, Indiana. http://ctic.purdue.edu/CTIC/BiotechPaper.pdf
- Carpenter, J, A Felsot, T Goode, M Hammig, D Onstad och S Sankula. 2002. Jämförande miljökonsekvenser av bioteknologiskt framställda och traditionella grödor av sojabönor, majs och bomull. Council for Agricultural Science and Technology, Ames, Iowa, juni.
- Canola Council of Canada. 2001. En agronomisk och ekonomisk bedömning av transgen raps. Canola Council of Canada: 1-95. http://www.canola-council.org/production/gmo1.html
- US National Research Council. 1989. Fältförsök med genetiskt modifierade organismer: ram för beslut. Kommittén för vetenskaplig utvärdering av införandet av genetiskt modifierade mikroorganismer och växter i miljön. National Academy Press, Washington, DC
- Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling. 1992. Säkerhetsöverväganden för bioteknik. OECD, Paris, 50 s.
- Kanadas regering. 1994. Bedömningskriterier för att fastställa miljösäkerheten hos växter med nya egenskaper. Dir. 9408, 16 december 1994. Plant Products Division, Plant Industry Directorate, Agriculture and Agri-food Canada.
- Crawley, MJ, SL Brown, RS Hails, DD Kohn och M Rees. 2001. Bioteknik: transgena grödor i naturliga livsmiljöer. Nature, 409:682-683.
- 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
- Sear, M, RL Helmich, DE Stanley-Horn, KS Obenhauser, JM Pleasants, HR Matilla, BD Siegfried and GP Dively. 2001. Effekten av Bt-majs-pollen på monarkfjärilar. PNAS 98(21):11937-11942
- Yorobe, JM, CB Quicoy, EP Alcantara och BR Sumayao. 2006. Konsekvensbedömning av Bt-majs i Filippinerna. The Philippine Agricultural Scientist 89(3): 258-267.
- Ammann, K. 2004. Jordbruksbioteknikens inverkan på den biologiska mångfalden. Botaniska trädgården, universitetet i Bern
*uppdaterad oktober 2018
.