Herbst-Heerwurm Afrika

Heerwurm-Invasion in Afrika und Asien: Neue Konzepte gegen einen gefräßigen Schädling

Binnen kürzester Zeit hat sich in Afrika und Südostasien der invasive Herbst-Heerwurm ausgebreitet. Mit verheerenden Folgen: Durch erhebliche Verluste bei der Maisernte ist die Existenz vieler Kleinbauern bedroht. Vor allem in vielen afrikanischen Ländern ist Mais ein Grundnahrungsmittel. Wirksame Maßnahmen gegen den Eindringling müssen erst noch entwickelt werden. Eine Option könnte gentechnisch veränderter Bt-Mais sein. In Zusammenarbeit mit der britischen Biotech-Firma Oxitec verfolgt Bayer nun einen ganz anderen Ansatz: Mit einem „selbstlimitierenden“ Gen soll die Vermehrung des Heerwurms drastisch reduziert werden.

Herbst-Heerwurm Mais; Local farmer in Ethiopia

Der Heerwurm hat sich in knapp vier Jahren über fast ganz Afrika und Südostasien ausgebreitet und bedroht dort die Maisernten. 65 Länder sind bereits betroffen. (Foto: Kleinbauer in Äthiopien)

Herbst-Heerwurm an Mais

Die Larven des Heerwurms bohren sich in den Stängel und fressen in der Pflanze, auch im Maiskolben. Wenn junge Maispflanzen befallen werden, sterben sie oftmals ab. Der Schädling befällt nicht nur Mais, er kann sich von etwa 80 weiteren Pflanzenarten ernähren, darunter Reis, Baumwolle, Weizen, Zuckerrohr und Hirse.

Foto: Georg Goergen/ITTA/CGIAR, alle anderen Fotos: FAO/Tamiru Legesse

In den Maisanbaugebieten Nord- und Südamerikas ist der Herbst-Heerwurm (Spodoptera frugiperda) seit langem als bedeutender Schädling bekannt und gefürchtet. Er hat seinen Namen daher, dass die Raupen, nachdem sie ein Feld leer gefressen haben, in Gruppen weiterziehen. Seine Ausbreitungsfähigkeit ist enorm. Er bringt bis zu vier Generationen pro Jahr hervor, ein Weibchen kann bis zu zweitausend Eier ablegen. Die Falter nutzen bei ihren Flügen Winde und erreichen so Entfernungen von tausend Kilometern und mehr.

Vor kurzem schaffte der Schädling den Sprung über den Atlantik. Anfang 2016 tauchte er erstmals auf dem afrikanischen Kontinent, in Nigeria, auf. Am wahrscheinlichsten ist, dass er durch internationalen Handel per Flugzeug oder Schiff eingeschleppt wurde, möglicherweise über den Import von Frischpflanzen.

Als im Februar 2017 die Vereinten Nationen vor einer weiteren Ausbreitung warnten, waren es bereits sieben afrikanische Länder, die vom Befall durch den Schädling betroffen waren. Binnen kürzester Zeit konnte der Eulenfalter sich dann über mehr als 5000 Kilometer auf dem Kontinent weiter ausbreiten. Inzwischen bedroht er die Maisernten in mehr als 40 afrikanischen Ländern.

2018 war dann auch Indien erstmals betroffen und von dort aus in der Folge weite Teile Südostasiens, 2020 schließlich Australien. Der Eulenfalter bedroht die Existenz vieler Kleinbauern in Afrika und Asien. Mais ist vor allem in den afrikanischen Ländern südlich der Sahara eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel. Die geschätzten Ernteverluste liegen zwischen 20 und 50 Prozent - wenn nichts gegen den Schädling unternommen wird.

Bisher wird den Landwirten empfohlen, nur bei starkem Befall durch den Herbst-Heerwurm Eier und Larven möglichst früh mit Insektiziden zu besprühen. Ein Befall wird aber meist erst spät erkannt, nämlich dann, wenn die Larven die Pflanzen nach dem Fraß wieder verlassen. Für eine Bekämpfung ist es dann bereits zu spät. Flächig ausgebrachte Insektizide können nicht viel ausrichten, da die Larven im Innern der Pflanzen damit kaum in Kontakt kommen. Außerdem hat der Schädling schon vereinzelt Resistenzen gegen gängige Wirkstoffe entwickelt.

Neue Bekämpfungsmethoden und -maßnahmen sind dringend erforderlich. Die FAO hat für 2020 bis 2022 eine „globale Aktion zur Kontrolle des Herbst-Heerwurms“ in 65 betroffenen Ländern gestartet. 500 Millionen US-Dollar sollen für das Schädlingsmanagement bereitgestellt werden, für Monitoring und Frühwarnsysteme, kontrollierten, möglichst umweltverträglichen Pestizideinsatz und biologische Schädlingskontrolle.

Wichtig ist aber vor allem, schnell zu widerstandsfähigen Pflanzen zu kommen. So könnte auch der Einsatz von gentechnisch verändertem Bt-Mais bei der Bekämpfung des Schädlings eine Rolle spielen. Im Rahmen des Projektes Water Efficient Maize for Africa (WEMA) wurde ein gv-Mais entwickelt, der Trockentoleranz und eine Bt-Insektenresistenz kombiniert (Stacked Events). Dieser Mais hat sich in Freilandversuchen - u.a. in Uganda, Kenia und Mozambik - auch als resistent gegenüber dem Heerwurm erwiesen. Insbesondere in Ostafrika drängen Wissenschaftler die Regierungen seit Jahren, die Technologie zu unterstützen und die Zulassungsverfahren zu beschleunigen, damit der Mais den Bauern möglichst schnell zur Verfügung gestellt werden kann. Allerdings ist der Herbst-Heerwurm einer der Schädlinge, die in den USA, Brasilien und Argentinien die Insektenresistenz der Bt-Pflanzen bereits durchbrechen konnten. So wurde 2008 in Puerto Rico Bt-Mais TC1507 vom Markt genommen, weil er gegen resistente S. frugiperda-Larven nichts mehr ausrichten konnte.

Schädlingsdruck verringern durch „selbstlimitierendes“ Gen

Einen völlig anderen Ansatz verfolgt nun Bayer in Zusammenarbeit mit der britischen Biotech-Firma Oxitec. Nicht die Pflanze, sondern der Falter selbst soll gentechnisch verändert werden und zwar so, dass männliche Falter im Labor mit einem „selbstlimitierenden“ Gen ausgestattet werden. Werden diese dann in die freie Wildbahn entlassen und paaren sich mit Weibchen, führt dieses Gen dazu, dass die weiblichen Nachkommen sterben. Auf diese Weise soll die Population verringert und unter Kontrolle gehalten werden, um Ernteverluste zu begrenzen. Anders als beim umstrittenen Gene Drive, der das Potenzial hat eine Art komplett auszurotten, müssen die gv-Falter immer wieder aufs Neue ausgesetzt werden, sonst verliert sich das „Sterblichkeits-Gen“ in der Population wieder.

Oxitec verfolgt diesen Ansatz schon seit vielen Jahren vor allem bei krankheitsübertragenden Insekten wie der Tigermücke Aedes aegypti. Brasilien hat 2014 als erstes Land die kommerzielle Nutzung einer gentechnisch veränderten Tigermücke (OX513A) zugelassen, um Infektionen mit Krankheiten wie Dengue oder Zika einzudämmen. Doch auch Pflanzenschädlingen will Oxitec mit dem „selbstlimitierenden“ Gen zu Leibe rücken. So wurden bereits unter anderem die Kohlmotte, die Olivenfliege und der Baumwollkapselwurm damit ausgestattet. Freilandversuche gab es bisher nur in den USA mit gv-Kohlmotten.

Die gv-Heerwürmer sollen nun noch in diesem Jahr in Brasilien getestet werden. Ob dieses Konzept dann für Kleinbauern in Afrika oder Asien eine Option bei der Bekämpfung des Schädlings sein kann, ist vorerst noch fraglich. So müssten die in den jeweiligen Regionen vorkommenden Stämme des Insekts verändert werden. Noch ist unklar, wie oft die Tiere ausgesetzt werden müssten, um einen wirksamen Effekt zu erreichen. Ebenso ist noch nicht abschätzbar, was eine solche Bekämpfungsstrategie die Landwirte oder staatliche Institutionen kosten würde. Vor allem aber ist fraglich, ob gv-Insekten etwa in Afrika eine Zulassung bekommen würden. Bislang sind in gerade mal vier Ländern Afrikas gentechnisch veränderte Pflanzen für den Anbau erlaubt.

Ob der Herbst-Heerwurm früher oder später auch Europa erreicht, bleibt abzuwarten. In der EU werden bei Kontrollen von frischem Gemüse und Schnittblumen immer mal wieder Heerwürmer entdeckt. Allerdings benötigen die Tiere für die Fortpflanzung Temperaturen von dauerhaft über zehn Grad, und bei Frost sterben alle Entwicklungsstadien ab. Dennoch hat die Pflanzenschutzorganisation für Europa und den Mittelmeerraum EPPO den Herbst-Heerwurm 2019 zu einem A1-Quarantäneschädling hochgestuft, was die höchstmögliche Gefahrenstufe darstellt.

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