Beeinflusst WLAN-Strahlung Honigbienenverhalten, Genexpression oder Blütenbesuche?

Vortrag bei der AG der Institute für Bienenforschung und Deutschem Imkerbund
Auf der 71. Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft (AG) der Institute für Bienenforschung e.V. und der anschließenden Onlineveranstaltung "Die lange Nacht der Bienenwissenschaft 2024" des Deutschen Imkerbundes e.V. in Kooperation mit der AG wurde jeweils das Thema 'Elektromagnetische Felder und Bienen' behandelt. Der Bienenforscher Manuel Treder (Universität Hohenheim) stellte dazu eine 2023 erschienene Studie vor. Hier der Bericht zum Tagungsvortrag aus der Plattform BEE OBSERVER.
BeeObserver

Live-Blog AG-Tagung, 20. März 2024. Manuel Treder (Uni Hohenheim) gab in seinem Vortrag "Elektromagnetische Felder - Stressfaktor für Bienen ?" einen Überblick über die Forschung zur Wirkung hochfrequenter elektromagnetischer Felder (EMF) auf Bienen (Honigbienen und Wildbienen). Niederfrequente elektrische und magnetische Felder entstehen z.B. unter Starkstromleitungen. Bei Datenübertragungen hingegen entstehen hochfrequente elektromagnetische Felder (5G, Bluetooth etc.). Die Forschung fand in Kooperation mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) statt. 

Welche Bereiche werden untersucht?

  • Verhalten und Fitness
  • Genexpression
  • Blütenbesuche

Es wurde eine gerichtete Strahlungsquelle mit definierter Intensität von 2,4 und 5,8 GHz (Strahlungsintensität identisch mit WLAN Routern). 16 Völker in MiniPlus Styropor Beuten, durch die die Strahlung gut hindurchgelangt, wurden über die gesamte Saison bestrahlt und daraus Messdaten entnommen.

Gesamtergebnis der Studie / Anklicken VollbildGrafiken: Treder et al. (2023)

Resultate Verhalten:

  • Keine Effekte auf die Brutentwicklung
  • Effekte auf das Überleben der geschlüpften Jungbienen: Erst, wenn die Bienen beginnen, zu fliegen (ca. ab Tag 10).

Zusätzlich wurden Bienen entweder kurz oder lang bestrahlt (über die ganze Saison) und danach die Heimkehr-Raten dieser Bienen gemessen, wenn sie 500 m weiter weg ausgesetzt werden und den Heimweg finden müssen.*

 

 

Resultate Genexpression:

  • 33 Gene waren signifikant in ihrer Expression beeinflusst. Zusätzlich stellten die Forscher:innen die Frage, ob elektromagnetische Felder Bestäuber bei ihren Blütenbesuchen stören.

Bei einem Blindversuch mit über mehrere Wochen im vierstündigen Rhythmus abwechselnd an- und ausgeschalteten Bestrahlungen von Blütenpflanzen wurden im Anschluss Zählungen von Bestäubern an den Blüten durchgeführt. Diese ergaben keine Effekte auf den Honigbienenbeflug, jedoch signifikante Effekte auf die Hummelbesuchsraten.

Zusammenfassend bewertet Manuel Treder die Effekte von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern als subletale Stressfaktoren.**

Text aus: https://www.beeobserver.org/wlan-strahlung

* Anm. diagnose:funk: 2006/2007 wurden an der Universität Landau mit DECT-Frequenzen ähnliche Versuche wie in Hohenheim mit WLAN durchgeführt, mit ähnlichen Ergebnissen. Wir haben die Landauer Studie damals >>>hier dokumentiert.

** Anm. diagnose:funk: Der Review von Mulot et al. (2022) für das Bundesamt für Umwelt (BAFU) der Schweizer Regierung zu Insekten und EMF kommt zu demselben Schluss:

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Erläuterungen von diagnose:funk

Zum Hauptergebnis der Hohenheimer Studie schreibt der ElektrosmogReport (s.u.):

  • "Die Langzeit-HF-EMF-Exposition hatte einen deutlich negativen Einfluss auf die Orientierungsfähigkeit der Honigbienen bei der Futtersuche (p = 0,0064). Die Anzahl der Bienen, die erfolgreich zu ihren Bienenstöcken zurückfanden, unterschied sich signifikant: 95,2 % der Bienen in der Kontrollgruppe kehrten erfolgreich zurück, verglichen mit nur 78,6 % der Bienen in der EMF-Gruppe. Wenn Honigbienen nur kurz bestrahlt wurden (40 min), hatte die Strahlung keinen Einfluss auf die Anzahl der erfolgreich zurückkehrenden Bienen (Mittelwert: EMF 90,0 %, Kontrolle 86,6 %; p = 0,4696)."

Die Exposition beim Versuch von Treder et al. wurde mit WLAN-Sendern einer äquivalenten isotropen Strahlungsleistung (EIRP) von 177,83 mW bei 2,45 GHz und
10 mW bei 5,8 GHz vorgenommen.

Die WLAN-Sender waren ca. 2 Meter (2 m) von den Bienenstöcken entfernt platziert. Da sich die Strahlung ungefähr isotrop um den Sender verteilt und mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, lassen sich aus der äquivalenten isotropen Strahlungsleistung folgende Leistungsflussdichten am Ort der Bienenstöcke berechnen:

  • WLAN 2,45 GHz:
    177,83 mW / 4 x 3,14 (2 m)2 = 177,83 / 16 x 3,14 mW/m2 = 3,54 mW/m2,
    dies entspricht 1,155 V/m am Ort der Bienenstöcke
     
  • WLAN 5,5 GHz:
    10 mW/m2 / 4 x 3,14 (2 m)2 = 10 / 16 x 3,14 mW/m2 = 0,2 mW/m2,
    dies entspricht 0,275 V/m am Ort der Bienenstöcke

Die Strahlenbelastung am Ort der Bienenstöcke ist also weit unter den ICNIRP - Grenzwerten
(61 V/m) und unter den realen Werten, die wir meist in Kommunen oder auch in der Natur rund um Kommunen antreffen.

Die Ergebnisse der Studie von Treder et al. bestätigen die Einschätzung der neuen BEEFI-Metaanalyse: Die bisherigen Laborergebnisse zur Schädigung von Insekten durch nicht-ionisierende Strahlung sind mit hoher Wahrscheinlichkeit auch auf das Feld übertragbar. Der BEEFI-Insektenreview (2024) geht von einer Schädigung bei Leistungsflussdichten ab 2 V/m aus. Die Studie von Treder et al., die nach Abschluss der BEEFI-Studie publiziert wurde, weist Einwirkungen bei ähnlichen bzw. geringeren Werten (s.o.) nach. Die Studie von Treder et al., das zeigte der Vortrag von M. Treder anschaulich, erfüllt höchste wissenschaftliche Kriterien, wie auch die ebenfalls 2023 publizierte Studie der chilenischen Arbeitsgruppe Molina-Montenegro et al. (2023), die Störungen der Bestäubungsleistungen von Bienen durch EMF-Einflüsse im Normalbetrieb von Hochspannungsleitungen nachweist. Die Feldversuche von Nyirenda et al. (2022) und Adelaja et al. (2021) berichten von abnehmender Abundanz (Dichte) von Insekten in Relation der Nähe zur EMF-Quelle (Hochspannungsleitung, Mobilfunkmast).

Neue Studien aus Polen bestätigen negative Auswirkungen. Migdal et al. (2024) setzten 2 Tage alte Krainer Arbeitshonigbienen (Apis mellifera carnica L.) 900 MHz Feldern von 12 V/m, 28 V/m und 61 V/m für 0,25, 1 und 3 Stunden aus. Die Aktivität der biochemischen Marker (Gesamt Proteine, TAS (Total antioxidant status) und Triglyceride) in der Bienen-Hämolymphe der 12 V/m- und 28 V/m-Gruppen zeigten statistisch signifikante Unterschiede im Vergleich zur Kontrollgruppe. Ihr Fazit:

  • „Nach unseren eigenen Untersuchungen stören hochfrequente elektromagnetische Felder die Ernährung der Bienen.“

Migdal et al. (2023) zeigten bereits bei gleichen Feldstärken und 900 MHz nicht-thermische Auswirkungen auf die Enzymaktivität und die Expression von Stress-bezogenen Genen.

>>> Mehr Informationen und VIDEO zu Insekten und EMF auf: www.insekten-schuetzen.info und www.protect-insects.info.

Zum Stand der Forschung zu EMF und Insekten hielt der Hauptautor der BEEFI-Studie im WEBINAR 31 von diagnose:funk am 22.03.2024 einen Vortrag. Der Video-Mitschnitt steht ab ca. 15.4.2024 in unserer >>> WEBINARREIHE online.

Der Stand der Forschung zu den Auswirkungen der Mobilfunkstrahlung auf Mensch und Umwelt wird im >>> Kompass Studienlage , unserer Datenbank >>> EMFData und im Fachmagazin ElektrosmogReport kontinuierlich dokumentiert. Diese umfassende wissenschaftliche Dokumentation ist ein Alleinstellungsmerkmal von diagnose:funk. 

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ElektrosmogReport / diagnose:funk

Rezension der Studie von Treder et al. im ElektrosmogReport 3/2023

Treder M, Müller M, Fellner L, Traynor K, Rosenkranz P (2023): Defined exposure of honey bee colonies to simulated radiofrequency electromagnetic fields (RF-EMF): Negative effects on the homing ability, but not on brood development or longevity. (Definierte Exposition von Honigbienen-Völkern bei simulierten hochfrequenten elektromagnetischen Feldern (RF-EMF): Negative Wirkungen auf das Heimkehr-Verhalten, aber nicht auf die Entwicklung der Brut und die Lebensdauer.) Veröffentlicht in: Sci Total Environ 2023; 896: 165211

Einleitung

Die Verstädterung und die zunehmende Nutzung drahtloser Technologien führen zu höheren Emissionsraten hochfrequenter elektromagnetischer Felder (HF-EMF) in besiedelten Gebieten. Diese anthropogene elektromagnetische Strahlung ist eine Form der Umweltverschmutzung und ein potenzieller Stressfaktor für Bienen und andere Fluginsekten. In Städten gibt es häufig eine hohe Dichte an drahtlosen Geräten, die auf Mikrowellenfrequenzen arbeiten und elektromagnetische Frequenzen erzeugen, z. B. 2,4 und 5,8 GHz. Aufgrund der zunehmenden Nutzung dieser Technologien sind diese Felder in Europa allgegenwärtig geworden. Diese Technologien und die möglichen Gefahren für die menschliche Gesundheit und die Tierwelt werden jedoch intensiv diskutiert, da es immer noch große Wissenslücken über die akuten oder langfristigen Auswirkungen gibt, einschließlich der fast unbekannten Auswirkungen auf die Vielfalt oder den Bestand von Wirbellosen und Wirbeltieren wie Bienen oder Vögeln.

Bislang sind die Auswirkungen nichtionisierender elektromagnetischer Strahlung auf die Vitalität und das Verhalten von Insekten nur unzureichend bekannt. In einer ausführlichen Übersichtsarbeit von Vanbergen et al. (2019) wurden die gesammelten Belege für negative Auswirkungen und die aktuellen Wissenslücken von EMF auf Bestäuber dargestellt, wobei hervorgehoben wurde, dass viele Auswirkungen ungeklärt sind und dass die in künftigen Studien verwendeten Methoden dringend verbessert werden müssen. Zu den Empfehlungen gehören die Erhöhung der Anzahl der Wiederholungen, die Verwendung geeigneter Kontrollen, realistische Expositionsszenarien und realistische Feldbedingungen. Im vorliegenden Experiment verwendeten die Autoren Honigbienen als Modellorganismen und analysierten die Auswirkungen definierter Expositionen bei 2,4 und 5,8 GHz auf die Entwicklung der Brut, die Langlebigkeit und das Heimfindevermögen unter Feldbedingungen.

8 bestrahlte Gruppen / 8 Kontrollen. Anklicken VollbildGrafiken: Treder et al. (2023)

Studiendesign und Durchführung

Die Versuche wurden von Juli bis September 2020 und erneut von Juli bis Oktober 2021 an der Landesanstalt für Bienenkunde, Universität Hohenheim (DE), durchgeführt. Für den Versuchsaufbau wurden 16 Bienenvölker verwendet. In der EMF-Gruppe wurden 8 Bienenvölker in einem Abstand von 2 m zur Strahlungsquelle aufgestellt. Die 8 Kontrollkolonien wurden nach dem gleichen Muster in einem Abstand von 5 m zu den EMF-Kolonien aufgestellt. Es wurde eine hochwertige Strahlungsquelle verwendet, die eine gleichmäßige, definierbare und realistische elektromagnetische Strahlung erzeugt und für dieses Experiment vom Karlsruher Institut für Technologie entwickelt wurde. Diese Strahlungsquelle erzeugt Pakete, die identisch mit denen sind, die für die Übertragung von WLAN bei den Frequenzen 2,4 und 5,8 GHz verwendet werden und die lizenzfrei simulierbar sind. Es wurde Software Defined Radio (SDR)-Technologie verwendet und ein Tastverhältnis von 100 % über einen Zeitraum von 100 ms als Sendeparameter ausgewählt, um einen stark belasteten WLAN-Zugangspunkt zu simulieren.

Zu Beginn der Brutbewertung wurden von jedem Bienenvolk eine Brutwabe mit Eiern ausgewählt und etwa 200 Zellen markiert. Um die Auswirkungen auf den Heimkehrerfolg zu bewerten, wurden zwei verschiedene Ansätze verwendet, um langfristige und kurzfristige Auswirkungen getrennt zu untersuchen.

Ausgewachsene Arbeitsbienen, die auf Futtersuche waren, wurden in Probenbehältern direkt am Eingang des Bienenstocks von vier verschiedenen Völkern jeder Gruppe (EMF, Kontrolle) gesammelt. Insgesamt wurden etwa 160 einzelne Bienen in 8 Wiederholungsversuchen getestet. Die Bienen jedes Versuchs wurden einzeln markiert. Für die Kurzzeitexposition wurden 9 zusätzliche Bienenvölker verwendet, die sich nicht in der Nähe der Strahlungsquelle befanden. Mit insgesamt etwa 200 einzelnen Bienen wurden 11 Versuche mit paarweisen Vergleichen durchgeführt.

Die Bienen in den Probenbehältern wurden zu einem 500 m entfernten Freilassungsort transportiert. Ein Beobachter zählte alle zurückkehrenden Bienen am Eingang des Bienenstocks, notierte die individuelle Kennzeichnung und hielt die Flugdauer fest. Um die Auswirkungen auf die Langlebigkeit zu testen, wurden 675 neu geschlüpfte Arbeitsbienen in 9 Gruppen (5 EMF, 4 Kontrolle) mit jeweils 75 Bienen in einen der 16 Versuchsstöcke eingesetzt und auf ihre Lebensdauer hin beobachtet (28 Tage lang).

Ergebnis Heimfindeverhalten. Anklicken VollbildGrafiken: Treder et al. (2023)

Ergebnisse

Die Exposition wurde mit simuliertem WLAN einer äquivalenten isotropen Strahlungsleistung (EIRP) von 177 mW bei 2,45 GHz und 10 mW bei 5,8 GHz vorgenommen, simultan abgestrahlt. Dies entspricht einer Leistungsflussdichte von 3,54 mW/m2 bei 2,45 GHz und 0,2 mW/m2 bei 5,8 GHz in 2 Meter Abstand der Antenne.

Die endgültige Brutabbruchrate am Tag 16 nach der Eiablage unterschied sich nicht signifikant (p = 0,862) zwischen der exponierten (33,5 %) und Kontrollgruppe (35,4 %).

  • Die Langzeit-HF-EMF-Exposition hatte einen deutlich negativen Einfluss auf die Orientierungsfähigkeit der Honigbienen bei der Futtersuche (p = 0,0064). Die Anzahl der Bienen, die erfolgreich zu ihren Bienenstöcken zurückfanden, unterschied sich signifikant: 95,2 % der Bienen in der Kontrollgruppe kehrten erfolgreich zurück, verglichen mit nur 78,6 % der Bienen in der EMF-Gruppe. Wenn Honigbienen nur kurz bestrahlt wurden (40 min), hatte die Strahlung keinen Einfluss auf die Anzahl der erfolgreich zurückkehrenden Bienen (Mittelwert: EMF 90,0 %, Kontrolle 86,6 %; p = 0,4696).

Die Bienen in den mit HF-EMF behandelten Bienenstöcken lebten im Durchschnitt 17,7 ± 0,61 Tage im Vergleich zu den etwas länger lebenden Kontrollen mit 19,0 ± 0,68 Tagen. Die Überlebensanalyse über die gesamte Lebensdauer von 28 Tagen zeigte jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Gruppen.

Die Autoren verglichen auch das Überleben während des normalen Zeitfensters, in dem die Bienen mit der Futtersuche beginnen (Tag 11 bis 29) und fanden hier signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen (p = 0,042).

Schlussfolgerungen

Anthropogene elektromagnetische Strahlung ist eine Form der Umweltverschmutzung, die im Verdacht steht, negative Auswirkungen auf Fluginsekten einschließlich Bienen zu haben. Viele frühere Forschungen zu EMF verwendeten unvorhersehbare und unregelmäßige Strahlungsquellen, was die Auswertung der Ergebnisse erschwert. In dieser Studie zeigte sich eine deutliche signifikante negative Auswirkung auf das Heimfindeverhalten der Sammelbienen. Es ist erwähnenswert, dass moderne Mobilfunktechnologien wie 4G/5G-Systeme, die auf demselben Frequenzband wie WLAN arbeiten, wahrscheinlich ähnliche Auswirkungen haben werden. Die vorliegende Studie verfolgte jedoch nicht die möglichen langfristigen Folgen einer kontinuierlichen Exposition auf die Entwicklung der Bienenvölker während des gesamten Jahres. Dieses Thema sollte in Langzeitstudien untersucht werden. Aufgrund der Komplexität der Arbeit mit HF-EMF sind interdisziplinäre Kooperationen sehr erwünscht. (AT)

Artikel veröffentlicht:
24.03.2024
Autor:
Bee Observer/diagnose:funk

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