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Ziel des vorliegenden Gutachtens ist es, die Eignung und Anwendungsmöglichkeiten des SPEAR-Indikators für kleine Standgewässer zu überprüfen. Die Auswertungen basieren auf ⁠Monitoring⁠-daten zu ⁠Makrozoobenthos⁠ (MZB) und Pflanzenschutzmittelbelastung des JKI. Der Datensatz umfasst 37 Standgewässer in Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Schleswig-Holstein aus den Jahren 2015 und 2016. Zu den Messstellen zählen 20 Acker-Sölle, 2 Sölle im ökologischen Landbau sowie 11 Sölle aus Naturschutzgebieten oder Gebieten extensiver Beweidung. Ergänzend liegen Informationen zu Gewässergröße, Nährstoffbelastung, Habitatbeschaffenheit, Ufergestaltung sowie übliche Wasserqualitätsparameter vor. Die ermittelten Toxizitätswerte der PSM-Belastung waren insgesamt niedrig und in der Hälfte der beprobten Agrar-Sölle wurden keine Insektizide nachgewiesen. Um eine Verzerrung des Zusammenhangs zwischen PSM-Belastung und Effekt auf die MZB-Gemeinschaft zu vermeiden, wurde daher die PSM-Belastung einer Mess-stelle ohne Einbezug der Insektizide bewertet. Als sinnvolle Erweiterung des SPEAR-Indikators wurde die Arteigenschaft 'Wiederbesiedlungsfähigkeit aus nahegelegenen Refugien' nicht berücksichtigt, stattdessen wurde die Arteigenschaft des 'Vorkommens in temporären Gewässern' ergänzt. Nach erfolgten Änderungen des SPEAR-Indikators zeigte sich bei der Anwendung auf Sölle ein schwacher signifikanter Zusammenhang zwischen SPEAR-Werten und PSM-Belastung. Die geplante Eignungsprüfung und Entwicklung des SPEAR-Indikators für Standgewässer konnte nicht abschließend durchgeführt werden. Allerdings können die präsentierten Ergebnisse als wichtige Vorschläge und Hinweise für Weiterentwicklungen des Indikators verwendet werden. Ebenfalls wird auf Basis der vorliegenden Ergebnisse eine Weiterentwicklung des SPEAR-Indikators für kleine Standgewässer als aussichtsreich empfohlen.

Abstract
Background
The European environmental risk assessment of plant protection products considers aquatic model ecosystem studies (microcosms/mesocosms, M/M) as suitable higher tier approach to assess treatment-related effects and to derive regulatory acceptable concentrations (RAC). However, it is under debate to what extent these artificial test systems reflect the risks of pesticidal substances with potential harmful effects on natural macroinvertebrate communities, and whether the field communities are adequately protected by the results of the M/M studies. We therefore compared the composition, sensitivity and vulnerability of benthic macroinvertebrates established in control (untreated) groups of 47 selected M/M studies with natural stream communities at 26 reference field sites.

Results
Since 2013 the number of benthic macroinvertebrate taxa present in M/M studies has increased by 39% to a mean of 38 families per study. However, there is only an average of 4 families per study that comply with the recommendations provided by EFSA (EFSA J 11:3290, 2013), i.e.: (i) allowing statistical identification of treatment-related effects of at least 70% according to the minimum detectable difference (here criteria are slightly modified) and (ii) belonging to insects or crustaceans (potentially sensitive taxa for pesticidal substances). Applying the criterion of physiological sensitivity according to the SPEARpesticides concept, the number of families decreases from 4 to 2.3 per study.

Conclusions
Most taxa established in recent M/M studies do not suitably represent natural freshwater communities. First, because their abundances are often not sufficient for statistical detection of treatment-related effects in order to determine an appropriate endpoint and subsequent RAC. Recommendations are given to improve the detectability of such effects and their reliability. Second, the taxa often do not represent especially sensitive or vulnerable taxa in natural communities in terms of their traits. The uncertainties linked to vulnerable taxa in M/M studies are especially high considering their representativity for field assemblages and the comparability of factors determining their recovery time. Thus considering recovery for deriving a RAC (i.e., ERO-RAC) is not recommended. In addition, this paper discusses further concerns regarding M/M studies in a broader regulatory context and recommends the development of alternative assessment tools and a shift towards a new paradigm.

Die Pilotphase Kleingewässermonitoring konnte als drittes Teilvorhaben zur "Umsetzung des Nationalen Aktionsplan zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM)" erfolgreich als zweijähriges Monitoring umgesetzt werden. Es wurden für mehr als 100 Fließgewässerabschnitte in 13 Bundesländern umfassend der chemische und biologische Zustand kleiner Fließgewässer in der Agrarlandschaft zwischen April und Juli erfasst. Zusätzlich zu Schöpfproben analog zu dem behördlichen Monitoring nach Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) wurden ereignisbasierte Wasserproben genommen, um kurzfristige Peakkonzentrationen infolge von Niederschlägen zu erfassen. Zudem wurden anthropogene Stressoren wie Gewässerstruktur, Nährstoffe und Sauerstoffdefizite hochaufgelöst aufgenommen. Die biologische Untersuchung umfasste die Beprobung der aquatischen Invertebraten- und Algengemeinschaft sowie eine Untersuchung der Ökosystemfunktion in den Kleingewässern. Die Ergebnisse zeigen, dass die im Rahmen des Zulassungsverfahrens von PSM festgelegten RAK-Werte (Regulatorisch Akzeptablen Konzentrationen) an über 73 % der untersuchten Standorte für mindestens einen PSM-Wirkstoff überschritten wurden. Besonders die Ereignisproben infolge von Regenereignissen wiesen erhöhte Konzentrationen auf, die durch Schöpfproben nicht erfasst wurden. Diese Belastungen korrelieren auch mit der ökologischen Situation der Gewässer. So erfüllt der Großteil (über 80 %) der untersuchten Fließgewässerabschnitte anhand des SPEARpesticides-Index nicht die Qualitätskriterien für einen guten Zustand. Die Pilotphase Kleingewässermonitoring zeigt, dass eine realistische Bewertung und regulatorische Nutzung eines Monitorings von PSM-Rückständen in kleinen Gewässern nur dann erfolgen kann, wenn auch erhöhte Einträge infolge von Niederschlagsereignissen berücksichtigt werden. Weiterhin treten auch unterhalb der bestehenden RAK-Werte ökologische Effekte im Gewässer auf, so dass sich die Frage nach der Protektivität der aus Labordaten abgeleiteten RAK-Werte stellt. Die Daten der ermittelten PSM-Belastung der kleinen Gewässer in der Agrarlandschaft werden dazu beitragen, Ursachen für die regelmäßige Überschreitung der bestehenden Grenzwerte zu ermitteln und Schwächen der bisherigen Risikobewertung aufzudecken. Ziel wird sein, auf dieser Basis Möglichkeiten zur Reduzierung der Einträge zu erarbeiten und regulatorische Konsequenzen zu ziehen. Siehe dazu auch Liess et al. (2021) und Weisner et al. (2021).