A cinque anni dal primo provvedimento di sospensione d uso dei neonicotinoidi(italia 2008) un primo bilancio scientifico

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1 Forum fitoiatrico Neonicotinoidi. Aggiornamenti scientifici e normativi Veneto Agricoltura Corte Benedettina, Legnaro (PD) 8 novembre A cinque anni dal primo provvedimento di sospensione d uso dei neonicotinoidi(italia 2008) un primo bilancio scientifico Andrea Tapparo Università degli Studi di Padova Dipartimento di Scienze Chimiche via Marzolo 1, Padova, Italy andrea.tapparo@unipd.it

2 la normativa Sospensione cautelativa in Italia (DM 17 sett e successive proroghe) per impiego di Imidacloprid, Clothianidin, Thiamethoxam e Fipronil nella concia delle sementi. Divieto di utilizzo in UE (Reg UE 485/2013 e 781/2013) per Imidacloprd, Clothianidin, Thiamethoxam e Fipronil nella concia delle sementi, in forma granulare (suolo) e spray per le colture attrattive per le api Utilizzo di sementi conciate con neonicotinoidi e Fipronil Altre modalità di utilizzo di neonicotinoidi (spray, granulare) e Fipronil Impiegodi differenti principi attivi, adesempiomethiocarbcome conciante del mais (Mesurol )

3 la base scientifica dei provvedimenti normativi Crisi del settore apistico, osservazioni dirette degli apicoltori aumento della recrudescenza della Varroa CCD, collasso delle colonie in USA morie primaverili in Italia (e centro-sud Europa) in concomitanza della semina di mais conciato documenti Regionali riguardanti le morie improvvise Studi scientifici riguardanti gli effetti sulle api di dosi sub-letali di insetticidi neonicotinoidi valutazione di effetti cronici, comportamentali effetti sul sistema immunitario, maggiore trasmissione ed attività di virus minori difese nei confronti di parassiti tradizionali (Varroa, Nosema)

4 efficacia della sospensiva Crisi del settore apistico, osservazioni dirette degli apicoltori aumento della recrudescenza della Varroa CCD, collasso delle colonie in USA morie primaverili in Italia (e centro-sud Europa) in concomitanza della semina di mais conciato documenti Regionali riguardanti le morie improvvise APENET BEE-NET Reti di monitoraggio nazionali, in Italia APENET e BEE-NET Incremento delle conoscenze scientifiche riguardanti gli effetti sulle api degli insetticidi neonicotinoidi valutazione di effetti cronici, comportamentali effetti sul sistema immunitario, maggiore trasmissione ed attività di virus minori difese nei confronti di parassiti tradizionali (Varroa, Nosema) studi sui meccanismi di esposizione acuta delle api

5 efficacia della sospensiva Sospensione cautelativa in Italia (DM 17 sett e successive proroghe) per impiego di Imidacloprid, Clothianidin, Thiamethoxam e Fipronil nella concia delle sementi. Divieto di utilizzo in UE (Reg UE 485/2013 e 781/2013) per Imidacloprd, Clothianidin, Thiamethoxam e Fipronil nella concia delle sementi, in forma granulare (suolo) e spray per le colture attrattive per le api APENET BEE-NET Utilizzo di sementi conciate con neonicotinoidi e Fipronil eventi anomali estese morie di api? Altre modalità di utilizzo di neonicotinoidi (spray, granulare) e Fipronil Impiegodi differenti principi attivi, adesempiomethiocarbcome conciante del mais (Mesurol )

6 gli eventi anomali - morie

7 gli eventi anomali - morie Pomurje - Slovenia, aprile 2011: estese morie in circa 2500 alveari

8 effetti negativi della sospensiva Sospensione cautelativa in Italia (DM 17 sett e successive proroghe) per impiego di Imidacloprid, Clothianidin, Thiamethoxam e Fipronil nella concia delle sementi. Divieto di utilizzo in UE (Reg UE 485/2013 e 781/2013) per Imidacloprd, Clothianidin, Thiamethoxam e Fipronil nella concia delle sementi, in forma granulare (suolo) e spray per le colture attrattive per le api APENET BEE-NET Utilizzo di sementi conciate con neonicotinoidi e Fipronil calo di produttività agricola? Altre modalità di utilizzo di neonicotinoidi (spray, granulare) e Fipronil Impiegodi differenti principi attivi, adesempiomethiocarbcome conciante del mais (Mesurol )

9 effetti negativi della sospensiva effetti negativi della sospensiva

10 Crisi del settore apistico, osservazioni dirette degli apicoltori aumento della recrudescenza della Varroa CCD, collasso delle colonie in USA morie primaverili in Italia (e centro-sud Europa) in concomitanza della semina di mais conciato documenti Regionali riguardanti le morie improvvise Rapp. EFSA la base scientifica dei provvedimenti normativi APENET BEE-NET Incremento delle conoscenze scientifiche riguardanti gli effetti sulle api degli insetticidi neonicotinoidi valutazione di effetti cronici, comportamentali effetti sul sistema immunitario, maggiore trasmissione ed attività di virus minori difese nei confronti di parassiti tradizionali (Varroa, Nosema) studi sui meccanismi di esposizione acuta delle api Risultati dalle reti di monitoraggio nazionali, in Italia APENET e BEE-NET Rapporti EFSA 2013 Siamo ora in grado di spiegare il CCD? Come giustifichiamo le estese morie primaverili con l esposizione a dosi sub-letali? Quali sono le vie di esposizione, cronica e acuta, più significative?

11 la base scientifica le vie di contaminazione Gli insetticidi sistemici (+ metaboliti) possono contaminare le api attraverso il nettare e il polline raccolto dalle bottinatrici 2008 Rapp EFSA APENET BEE-NET Greatti, Univ. Udine, individua nelle polveri da seme conciato emesse dalla seminatrice pneumatica, una nuova possibile via di esposizione Ma tale emissione è sempre stata considerata come una via di contaminazione della vegetazione potenzialmente frequentata dalle api. Si tratta quindi di una esposizione indiretta per le api.

12 la base scientifica le vie di contaminazione Gli insetticidi sistemici (+ metaboliti) possono contaminare le api attraverso il nettare e il polline raccolto dalle bottinatrici 2008 Rapp EFSA APENET BEE-NET Greatti, Univ. Udine, individua nelle polveri da seme conciato una possibile via di esposizione Girolami, Univ. Padova, scopre le guttazioni del mais: prima ipotesi di esposizione acuta a neonicotinoidi Girolami e Tapparo, Univ. Padova, quantificano il particolato emesso dalla seminatrice pneumatica e valutano la contaminazione diretta (in volo) delle api bottinatrici che sorvolano il campo durante la semina Sono vie di contaminazione diretta ad elevate dosi di insetticida che spiegano le osservazioni degli apicoltori

13 le guttazioni del mais simulazione in serra reale, giugno 2009 Girolami V. et al. (2009) J. Econ. Entomol. 102(5), Tapparo A. et al. (2011) J. Environ. Monit. 13(6),

14 le guttazioni del mais Concentrazione di insetticida (mg/l) nelle gocce di guttazione del mais Imidacloprid, 0.5 mg/seed Clothianidin, 1.25 mg/seed Thiamethoxam, 1 mg/seed Concentration (mg/l) Imidacloprid Days from seedling emergence Thiamethoxam Clothianidin Concentration (mg/l) Concentration (mg/l) Days from seedling emergence Days from seedling emergence

15 le guttazioni del mais Imidacloprid 1.25 mg/seme Clothianidin 1.25 mg/seme Thiamethoxam 1 mg/seme Conc. nelle gocce di guttazione (mg/l) 24/03/09 26/03/09 30/03/09 Al margine della foglia nel calice margine della foglia nel calice margine della foglia nel calice La massima concentrazione osservata di Thiamethoxam nelle gocce di guttazione fu mg/l (da semi conciati con 1 mg/seme di insetticida)

16 il particolato da semina (mais) i fattori emissivi Determinazione dei fattori emissivi della seminatrice durante le normali condizioni di semina Campionamento isocinetico allo scarico della seminatrice pneumatica Estrazione degli insetticidi dal filtro di campionamento in acqua/metanolo (50%) in bagno ad ultrasuoni per 45 min filtrazione dell estratto analisi mediante UHPLC-DAD

17 il particolato da semina (mais) i fattori emissivi Insecticida Poncho 2008, Clothianidin 1.25 mg/seed Poncho 2009, Clothianidin 1.25 mg/seed Poncho 2010, Clothianidin 1.25 mg/seed Cruiser 2010, Thiamethoxam 0.6 mg/seed Regent 2010, Fipronil 0.5 mg/seed concentrazione di insetticida fattore emissivo frazione emessa allo scarico (mg/m 3 ) g/h g/ha (%) 3.6 ** ± ± ± ± Data obtained from experiments with stationary Monosem drilling machine. Sowing conditions: speed 6 km/h, 4 rows of seeds, inter-row spacing 75 cm, intra-row spacing 20 cm, air flow 230 m 3 /h. ** Single value obtained in preliminary experiments Tapparo A. et al. (2012) Environ. Sci. Tech. 46,

18 il particolato da semina (mais) la contaminazione ambientale Determinazione della concentrazione di neonicotinoidi nel PM (PTS e PM10) in campo e a bordo campo Determinazione della distribuzione dimensionale delle particelle emesse (OPC) Determinazione delle ricadute a bordo campo Wind direction 200 m 60 m Filters PM samplers

19 il particolato da semina (mais) la contaminazione ambientale conciante del seme Poncho 2008 Clothianidin 1.25 mg/seme Poncho 2009 Clothianidin 1.25 mg/seme Concentrazione di insetticida a bordo campo Ricadute PTS (µg/m 2 ) (µg/m 3 ) Conc.di insetticida a 10 m dal bordo campo PTS PM10 (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) <LOD 0.01 Esperimento di semina di circa 30 min. conciante del seme Poncho 2009 Clothianidin 1.25 mg/seme Poncho 2010 Clothianidin 1.25 mg/seme Concentrazione di Clothianidin (µg/m 3 ) a 5 m dalla seminatrice a 10 m PM10 PM2.5 PM1 PTS PTS Tapparo A. et al. (2012) Environ. Sci. Tech. 46,

20 il particolato da semina (mais) distribuzione dimensionale Seminatrice operante in condizioni stazionarie semina con Poncho, 1.25 mg/seed OPC posto a 5 metri dallo scarico Particulate concentration (µg/m 3 ) blank coated seeds 2010 coated seeds 2009 blank tractor Size bin (µm)

21 il particolato da semina (mais) confronto tra diverse seminatrici Concentrazione di insetticida e distanza dalla seminatrice 5 m 10 m conciante del seme modello nel PTS (µg/m 3 ) nel PTS (µg/m 3 ) Poncho 2009, Clothianidin 1.25 mg/seed Poncho 2009, Clothianidin 1.25 mg/seed Poncho 2010, Clothianidin 1.25 mg/seed Poncho 2010, Clothianidin 1.25 mg/seed Poncho 2010, Clothianidin 1.25 mg/seed Cruiser 2010, Thiamethoxam 0.6 mg/seed Cruiser 2010, Thiamethoxam 0.6 mg/seed Monosem non modificata Monosem, dual pipe Monosem non modificata Monosem, dual pipe Gaspardo Monica (new) Monosem non modificata Monosem, dual pipe Tapparo A. et al. (2012) Environ. Sci. Tech. 46,

22 il particolato da semina (mais) la contaminazione delle api in volo Dispenser con acqua/zucchero 100 m Bee hives

23 Poncho 2009, Clothianidin 1.25 mg/seme il particolato da semina (mais) la contaminazione delle api in volo tipo di campione Api catturate durante la semina Api morte durante la semina Api raccolte morte il giorno dopo Conc. esterna (ng/bee) Conc. interna (ng/bee) Gaucho 2009, Imidacloprid 0.5 mg/seme tipo di campione Api catturate durante la semina Api morte durante la semina Api raccolte morte il giorno dopo Conc. esterna (ng/bee) Conc. interna (ng/bee)

24 tossicità del particolato effetto dell umidità Cruiser 2010, Thiamethoxam 0.6 mg/seme Concentrazione di insetticida (ng/bee) UR >95% UR<70% Api morte alcune ore dopo la semina 267 ± ± 87 Regent 2010, Fipronil 0.5 mg/seme Concentrazione di insetticida (ng/bee) UR>95% UR<70% Api morte alcune ore dopo la semina 850 ± ± 160 Girolami et al. (2012) J. Appl. Entomol. 136, 17 26

25 la base scientifica le vie di contaminazione Gli insetticidi sistemici (+ metaboliti) possono contaminare le api attraverso il nettare e il polline raccolto dalle bottinatrici 2008 Rapp EFSA APENET BEE-NET Greatti, Univ. Udine, individua nelle polveri da seme conciato una possibile via di esposizione Girolami, Univ. Padova, scopre le guttazioni del mais: prima ipotesi di esposizione acuta a neonicotinoidi Girolami e Tapparo, Univ. Padova, quantificano il particolato emesso dalla seminatrice pneumatica e valutano la contaminazione diretta (in volo) delle api bottinatrici che sorvolano il campo durante la semina Sono vie di contaminazione diretta ad elevate dosi di insetticida che spiegano le osservazioni degli apicoltori

26 Gli insetticidi sistemici (+ metaboliti) possono contaminare le api attraverso il nettare e il polline raccolto dalle bottinatrici 2008 Rapp Crisi del settore EFSA apistico, osservazioni degli apicoltori APENET BEE-NET la base scientifica dei provvedimenti normativi Greatti, Univ. Udine, polveri Girolami e Tapparo, Univ. Padova, impolveramentodiretto in volo Girolami, Univ. Padova, guttazioni RapporJ EFSA Sospensiva UE 2013

27 Gli insetticidi sistemici (+ metaboliti) possono contaminare le api attraverso il nettare e il polline raccolto dalle bottinatrici 2008 Rapp Crisi del settore EFSA apistico, osservazioni degli apicoltori APENET BEE-NET la base scientifica dei provvedimenti normativi Greatti, Univ. Udine, polveri Girolami e Tapparo, Univ. Padova, impolveramentodiretto in volo Girolami, Univ. Padova, guttazioni NO nel doc. EFSA 2012 Fonte lacunosa nei Rapp. EFSA 2013 Rapporti EFSA, 2013 Valutazione del rischio per le api attraverso: polline e nettare di piante frequentate/impollinate polveri emesse durante la semina guttazioni fogliare

28 efficacia della sospensiva Un primo bilancio a 5 anni dalla sospensiva dei neonicotinoidi di concia in Italia estremamente efficace nella riduzione delle morie primaverili ha contribuito a promuovere l attività scientifica fondamentale in tale ambito è risultato il progetto APENET in Italia ha rappresentato il precedente in UE, determinate per i provvedimenti assunti dall UE nel 2013 una parte dei progressi scientifici non sono stati ancora recepiti da EFSA e UE la grande massa di dati sperimentali, in particolare quelli riguardanti gli effetti delle dosi sub-letali, non consentono ancora di spiegare alcuni fenomeni (ad esempio il CCD) Ricerca Scientifica Indipendente Scienza TFSP Politica Tecnologia progresso e l innovazione

29 i progressi scientifici il presente/futuro Migliore comprensione dei meccanismi di esposizione in campo misure di esposizione acuta misure di esposizione cronica, a dosi sub-letali valutazione degli effetti, non solo comportamentali Migliore capacità di quantificare tali insetticidi in matrici ambientali, anche a livelli sub-letali (incremento di prestazioni delle metodologie di analisi), anche per i metaboliti Comprensione dei meccanismi biochimici alla base della tossicità e/o dei meccanismi di difesa Ruolo dei metaboliti (marker)

30 i progressi scientifici valutazione dell esposizione

31 i progressi scientifici prestazioni delle metodologia analitiche

32 i progressi scientifici studi ecotossicologici

33 i progressi scientifici i meccanismi biochimici della tossicità cronica

34 i progressi scientifici i meccanismi biochimici della tossicità cronica

35 conclusioni Scienza Politica Tecnologia Ricerca scientifica multidisciplinare TFSP Ricerca scientifica indipendente

36 ringraziamenti 36 vi ringrazio per l attenzione