Wie Luftschadstoffe Bienen und Bestäubung beeinflussen

Jeder dritte Bissen, den wir essen, hängt von Bestäubern wie Bienen ab.

Doch die Bienenpopulationen gehen zurück, was zum Teil auf die Belastung durch Luftschadstoffe wie Feinstaub, Pestizide und Mikroplastik zurückzuführen ist (1). Diese Schadstoffe schaden den Bienen und beeinträchtigen ihre Fähigkeit, sich zu orientieren, nach Nahrung zu suchen und sich fortzupflanzen.

Die Auswirkungen erstrecken sich nicht nur auf die Bienenpopulationen, sondern auch auf die Ökosysteme und Nahrungsmittelsysteme, die von ihnen abhängen. Daher wird es immer wichtiger, die Luftverschmutzung an der Quelle zu reduzieren und kreative Lösungen für eine nachhaltige Landwirtschaft zu entwickeln.

Warum Bienen für die Menschen und den Planeten so wichtig sind

Bienen sind ein entscheidender Bestandteil der biologischen Vielfalt, die sowohl die Ökosysteme als auch die menschlichen Nahrungsmittelsysteme unterstützt. Als Bestäuber ermöglichen sie die Fortpflanzung von Pflanzen - einschließlich vieler Nutzpflanzen - durch die Übertragung von Pollen zwischen den Blüten.

Man schätzt, dass etwa ein Drittel der weltweiten Nahrungsmittelproduktion von Bestäubern wie Bienen abhängt, was ihre Rolle für die Ernährungssicherheit und die Stabilität der Landwirtschaft entscheidend macht.

Über die Landwirtschaft hinaus tragen Bienen auch zu breiteren Ökosystemen bei, indem sie Wildpflanzenpopulationen erhalten, die wiederum Nahrung und Lebensraum für unzählige andere Arten bieten.

Ihre Auswirkungen erstrecken sich auf die Nahrungsmittelsysteme, die biologische Vielfalt und den Lebensunterhalt in ländlichen Gebieten, in denen die Bienenzucht in vielen Regionen nach wie vor eine wichtige wirtschaftliche Aktivität darstellt.

Aus diesem Grund spiegeln Veränderungen der Bienenpopulationen häufig umfassendere Umweltbelastungen wider, so dass ihr Gesundheitszustand ein frühes Signal dafür ist, wie die Ökosysteme auf Umweltverschmutzung und andere Stressfaktoren reagieren (2).

Welchen Schadstoffen sind die Bienen ausgesetzt?

Bienen sind mit zahlreichen modernen Umweltschadstoffen konfrontiert, die ihre Bienenvölker und die lebenswichtigen Dienstleistungen, die sie erbringen, bedrohen.

Forschungen haben gezeigt, dass PM2,5 - Feinstaub mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern oder weniger - und bodennahes Ozon, beides Nebenprodukte von Industrie- und Fahrzeugemissionen, für Bienen besonders schädlich sind (3). Diese Schadstoffe können die Sterblichkeit von Honigbienen durch Beeinträchtigung ihres Geruchssinns erhöhen. Der Geruchssinn ist für das Auffinden von Blüten und den Weg zurück zum Bienenstock unerlässlich.

Luftverschmutzung kann auch den Bestäubungserfolg verringern, indem sie die Blütendüfte überdeckt, die die Bienen zu ihren Nahrungsquellen führen. Untersuchungen, die in den Sommern 2018 und 2019 auf einer englischen Schwarzsenf-Farm durchgeführt wurden, ergaben, dass Blüten in der Nähe von Ozon- und Stickoxid freisetzenden Rohren 90 % seltener besucht wurden als weniger verschmutzte Bereiche (4).

Eine Studie über die Aktivität riesiger asiatischer Honigbienen in Indien ergab ebenfalls, dass Bienen an mäßig bis stark verschmutzten Standorten seltener Blüten besuchten (5). Diejenigen, die Blüten besuchten, litten unter einer stärkeren Beeinträchtigung ihrer Kreislaufphysiologie und hatten eine geringere Überlebensrate.

Neonicotinoide und andere Pestizide stellen eine weitere Bedrohung dar, selbst wenn sie nur in Spuren vorhanden sind. Diese Chemikalien greifen das zentrale Nervensystem der Insekten an, was zu einer Beeinträchtigung der kognitiven Fähigkeiten, Gedächtnisverlust und einer Störung des Futtersuchverhaltens bei Bienen führt (6).

Die chronische Exposition gegenüber Pestiziden beeinträchtigt einzelne Bienen und destabilisiert ganze Bienenvölker, indem sie das Darmmikrobiom verändert, das für die Verdauung und die Immunfunktion entscheidend ist. Diese Schwächung macht die Bienen anfälliger für Parasiten wie Varroa-Milben und eine Vielzahl von Krankheitserregern, was die Gesundheit und Produktivität der Bienenvölker weiter beeinträchtigt (7).

Mikroplastik, eine in jüngerer Zeit erkannte Gefahr, dringt nachweislich in den Lebensraum und sogar in den Körper von Bienen ein (8). Bienen nehmen diese winzigen Plastikpartikel aus der Luft und kontaminierten Nahrungsquellen auf, was zu Schäden in ihrem Verdauungssystem, geschwächten Immunreaktionen und veränderten Verhaltensweisen führt. Mikroplastik wurde in den Eingeweiden von Bienen und in den Materialien gefunden, die Wildbienen für den Bau ihrer Nester verwenden, wodurch ganze Bienenvölker den schädlichen Auswirkungen der Plastikverschmutzung ausgesetzt sind.

Zusätzlich zu diesen Faktoren kann der Klimawandel die Überlebensraten der Bienen erschweren, da der Frühling früher kommt, als die Bienen bereit sind zu fressen. Trockenheit, Brände und Überschwemmungen können die Nahrungsgebiete der Bienen zerstören, und Varroa-Milben können während der längeren Nahrungssuche gedeihen und die Bienenvölker während der Winterruhe zusätzlich unter Druck setzen (9).

Diese sich überschneidenden Belastungen tragen dazu bei, zu erklären, warum Bienen besonders empfindlich auf Umweltveränderungen reagieren - und warum Veränderungen in ihrem Verhalten einen umfassenderen ökologischen Stress widerspiegeln können.

Wie Schadstoffe die Biologie und das Verhalten von Bienen stören

Die Auswirkungen von Schadstoffen auf Bienen gehen über physische Schäden hinaus und wirken sich auch auf das Verhalten und die biologischen Prozesse aus, die ihre Bienenvölker und ihre Rolle als Bestäuber aufrechterhalten. Diese Auswirkungen lassen sich bei mehreren wichtigen Systemen beobachten.

Atmung und Futtersuchverhalten
Die Luftverschmutzung erschwert den Bienen das Atmen und beeinträchtigt ihre Fähigkeit, Duftspuren zu erkennen und ihnen zu folgen. Wenn Bienen ihre Nahrung nicht effizient finden können, dauert die Futtersuche länger und ist weniger produktiv, was die Bienenvölker zusätzlich belastet. Mit der Zeit kann dies zu Unterernährung, verminderter Honigproduktion und in schweren Fällen zum Zusammenbruch der Bienenvölker führen.

Immunfunktion
Schadstoffe schwächen auch die natürlichen Abwehrkräfte der Bienen und machen sie anfällig für eine Reihe von Sekundärbedrohungen. Pestizide und Mikroplastik zum Beispiel schwächen das Immunsystem der Bienen und machen sie anfälliger für Krankheiten und den Befall durch Parasiten wie die Varroa-Milbe.

Kognition und Navigation
Bienen sind auf ihr Gedächtnis und ihre Lernfähigkeit angewiesen, um effizient Nektar und Pollen zu sammeln. Wenn diese Fähigkeiten durch verminderte Kognition beeinträchtigt werden, ist der gesamte Bestäubungsprozess gefährdet.

Insgesamt kann die Luftverschmutzung die Leistung von Bestäubern um 30 % verringern, indem sie die Fortpflanzung der Insekten einschränkt, die Sterblichkeit erhöht und den Verlust von Duftstoffen bewirkt (10).

Da sich diese biologischen Auswirkungen kumulieren, gehen die Folgen über einzelne Arten hinaus.

Von Bienen zu Ökosystemen

Das Bienensterben ist kein isoliertes Problem. Die kollektive Gesundheit der Bienen warnt die Gemeinschaften vor umfassenderen ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen.

Bienen sind unverzichtbare Bestäuber für eine Vielzahl von Nutzpflanzen, und ihr Rückgang wurde bereits mit geringeren Erträgen bei diesen und anderen wichtigen Nahrungsmitteln in Verbindung gebracht. Eine Studie aus dem Jahr 2020, an der 131 US-amerikanische und kanadische Farmen teilnahmen, ergab, dass die Erträge von Äpfeln, Blaubeeren und einigen Kirschsorten aufgrund der verminderten Bestäubung eingeschränkt waren (11).

Neben der Landwirtschaft spielen Bienen eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Gesundheit wildlebender Ökosysteme. Sie bestäuben eine Vielzahl von Wildblumen, die wiederum unzählige andere Arten - von Vögeln und Säugetieren bis hin zu Insekten und Mikroorganismen - unterstützen. Ohne Bienen in einer Region kann es zu einem Verlust der biologischen Vielfalt kommen, der die Nahrungsketten unterbricht und die Lebensräume auf unvorhersehbare, aber weitreichende Weise verändert.

Die wirtschaftlichen Auswirkungen des Rückgangs der Bienenpopulationen sind ebenso wichtig. Der jährliche weltweite Wert der Bestäubungsleistungen wird auf 235 bis 577 Milliarden US-Dollar geschätzt (12). Der Rückgang von Bienenvölkern gefährdet die Produktivität von Nutzpflanzen, was zu höheren Lebensmittelpreisen, einer geringeren landwirtschaftlichen Produktion und einem erhöhten Druck auf die Landwirte führt, die verlorene Bestäubung durch kostspielige und oft weniger effektive Alternativen wie Hand- oder Maschinenbestäubung auszugleichen (13).

Wo Bienen gedeihen oder überleben

Die Widerstandsfähigkeit der Bienen wird maßgeblich von ihrer Umwelt beeinflusst.

Die Populationen von Nutzbienen sind in Europa und Nordamerika rückläufig, während sie in Asien, insbesondere in China, stetig zunehmen (14). Doch selbst in China gibt es einen Unterschied zwischen dem starken Wachstum der Honigbienenpopulationen und dem Rückgang der Wildbienenpopulationen. In industriellen Landwirtschaftsgebieten, in denen Pestizide intensiv eingesetzt werden und die Luftverschmutzung hoch ist, haben die Bienen mit einigen ihrer größten Herausforderungen zu kämpfen. Auch städtische Gebiete können ein feindliches Territorium sein, in dem Verkehrsemissionen und begrenzte Grünflächen die Bestäuberpopulationen zusätzlich belasten.

Es gibt jedoch Bemühungen, den Kurs zu ändern und die Bienenpopulationen zu schützen. Die japanische Präfektur Kumamoto arbeitet daran, den Bienenmangel zu beheben, indem sie den Haushalt 2026 um 502 Millionen Yen (3,27 Millionen Dollar) für Imker aufstockt (15). Das Geld wird in die Entwicklung von Kühlanlagen fließen, um den Milbenbefall zu reduzieren. Kumamoto ist die zweitgrößte honigproduzierende Präfektur des Landes, aber die Bestände sind seit 2023 aufgrund von Hitzewellen und Milben rückläufig.

Im Jahr 2025 wurden den stachellosen Amazonasbienen in zwei Regionen Perus gesetzliche Rechte zuerkannt - das erste Mal, dass ein Insekt auf der Welt solche Rechte erhält (16). Diese Bestäuber des Regenwaldes stehen im Wettbewerb mit den europäischen Honigbienen, der Abholzung der Wälder, dem Klimawandel und Pestiziden. Dieser Schutz bedeutet, dass die Bienen eine Existenzberechtigung haben und in Gerichtsverfahren, die sich auf ihr Überleben auswirken könnten, rechtlich vertreten werden können.

Die Europäische Union hat 2013 ein Verbot für Neonicotinoide erlassen und die Einfuhr von Produkten, die diese Pestizide enthalten, bis 2026 untersagt (17).

In den US-Bundesstaaten und den kanadischen Provinzen gibt es unterschiedliche Beschränkungen für den Einsatz von Neonicotinoiden, darunter (18):

• Kalifornien
• Colorado
• Connecticut
• Illinois
• Maine
• Maryland
• Massachusetts
• Nevada
• New Jersey
• New York
• Ontario
• Quebec
• Rhode Island
• Vermont
• Staat Washington

Eine weitere Möglichkeit, das Überleben der Bienen zu fördern, ist die Schaffung von Bienenkorridoren, d. h. von Netzwerken aus einheimischen Pflanzen und Zonen mit reduziertem Pestizideinsatz, die den Bestäubern einen sicheren Durchgang und Futterplätze bieten.

Die indische Autobahnbehörde (National Highways Authority of India) hat Pläne zur Schaffung der ersten speziellen Bienenkorridore des Landes vorgestellt, bei denen einheimische, nektarreiche Baum- und Pflanzenmischungen in der Nähe von Autobahnen gepflanzt werden (19).

Nach ihrer Fertigstellung werden die Bienenkorridore ein Vorbild für ähnliche Projekte in Neuengland sein, die entlang von Hochspannungsleitungen und "B-Lines" verlaufen, Insekten-Superhighways, die derzeit im Vereinigten Königreich kartiert werden (20)(21).

Lösungen zum Schutz der Bienen und der Bestäubung

Bemühungen zum Schutz der Bienen und der Bestäubung finden auf verschiedenen Ebenen statt, von lokalen Gemeinschaften bis hin zur nationalen Politik.

Was Einzelpersonen und Gemeinden tun können

• Die Anpflanzung einheimischer Blumen, die Reduzierung von Plastikmüll und die Schaffung von Bienenkorridoren" können lokale Bienenpopulationen unterstützen.
• Wissenschaftliche Projekte auf Gemeindeebene, wie die Überwachung der Bienengesundheit und der Luftqualität, befähigen die Bürger, Veränderungen voranzutreiben.
• Öffentliche Interessenvertretung und politisches Engagement können einen stärkeren Schutz der Luftqualität bewirken.
• Überwachen Sie die Luftqualität im Freien, um Forschern, Landwirten und politischen Entscheidungsträgern Daten zur Verfügung zu stellen, die Verschmutzungsquellen identifizieren, die sich auf Bienenpopulationen auswirken könnten.

Was Landwirte und Forscher tun können

• Landwirte können Strategien der integrierten Schädlingsbekämpfung (Integrated Pest Management, IPM) anwenden, indem sie biologische Schädlingsbekämpfung und Fruchtwechsel einsetzen, um die Abhängigkeit von chemischen Pestiziden zu verringern (22).
• Wissenschaftler entwickeln Nahrungsergänzungsmittel, um Bienen bei der Entgiftung von Pestiziden zu unterstützen, und erforschen Bienenrassen, die gegen Varroa-Milben und andere Stressfaktoren resistent sind (23)(24).

Was die Regierungen tun können

• Der Erlass und die Durchsetzung strengerer Normen für PM2,5, Ozon und Dieselabgase können die Bienengesundheit und die Bestäubungsrate direkt verbessern. Die Festlegung solcher Maßnahmen könnte den Bienenvölkern helfen, sich zu erholen.

Schlussfolgerung

Bienen sind ein frühes Signal dafür, wie sich Umweltbelastungen wie die Luftverschmutzung auf Ökosysteme und Nahrungsmittelsysteme auswirken.

Der Weltbienentag, der am 20. Mai begangen wird, unterstreicht die Bedeutung des Schutzes von Bestäubern durch die Verringerung von Schadstoffbelastungen und die Förderung einer gesünderen Umwelt.