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Toxinanalyse - Monitoring von der Umweltqualität

Flächenanalyse von Umweltgiften durch Bienen

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Bee Toxin Monitoring (BTM),          Analyse von Toxinen in der Fläche durch Bienen
moderne, smarte Biotopanalyse


Bee - Toxin - Monitoring (BTM) Das Arten-und vor allem Insektensterben hat mit Umweltgiften, Lebensraumverlust und Nahrungsmangel im Wesentlichen drei Ursachen. Bee - Toxin - Monitoring ist ein leistungsfähiges kostengünstiges Indikatorverfahren zur Charakterisierung und Dokumentation von Umweltgiften in der Fläche anhand von Bienen gesammelten Proben. Abhängig von Jahreszeit und Umweltbedingungen sammeln Honigbiene Proben (Pollen, Nektar Wasser) in einem Umkreis von etwa 2 km. Von den Bienen werden die Proben zum Bienenstock transportiert und können dort zentral entnommen werden ohne die Bienen zu schädigen. Die entnommenen Proben können direkt analysiert oder bei Kälte gelagert werden. Zur Analyse bieten sich einerseits die klassischen instrumentellen Verfahren (HPLC MS/MS, GC MS/MS, usw.) und andererseits bewährte ökotoxikologische Screening verfahren wie den Aedes-Biotest oder den Daphnien - Biotest an. Die erfassten Daten sind geeignet die Situation in der Fläche zu bewerten, Flächen zu vergleichen, die Qualität des untersuchten Biotops einzuschätzen und Handlungsempfehlungen abzuleiten.

Beim Bee - Toxin - Monitoring werden Bienenvölker aufgestellt und die, von den Bienen in der Fläche gesammelte Proben auf Schadstoffe analysiert. Da die Fauna in ihrem Lebensraum mobil ist sind lokale Probennahmen nicht geeignet die Belastung des Lebensraums zu bewerten. Einen eleganten Ausweg bietet Bee Toxin Monitorring da es Flächen Monitoring bei lokaler Probennahme ermöglicht. Hintergrund ist das die Schadstoffbelastung selten so hoch ist das die Tiere sofort sterben. Viel öfter führen die permanenten Belastungen mit einer Vielzahl von Schadstoffen geringer Konzentration verehrenden Folgen. Durch Auswertung der Daten sind Informationen über die Pflanzenvielfalt, die Schadstoffbelastungen und über die Pflanzengesundheit zugänglich. Kombiniert mit Daten zur Nektarsekretion lassen sich entsprechend der gewünschten Kriterien untersuchte Flächen bewerten und vergleichen. Die Methode eignet sich ideal, um die Biodiversitätsentwicklung von Ökosystemen in Abhängigkeit der Schadstoffbelastung zu dokumentieren und die Qualität von Ökosystemen zu bewerten und zu vergleichen. Ein Beispiel für die erhaltenen Daten zeigt Abb1.


Pollen Proben im BTM
   Toxin und Bio Diversitäts - Analyse in der Fläche:

Honigbienen sammeln täglich pflanzenunspezifisch große Mengen Pollen auf einer Fläche von mehr als 4 km2. Das Pollenspektrum wird vornehmlich durch die Vorkommen pollenspendender Pflanzen, also die in Verfügbarkeit der Umgebung bestimmt. Pollen wird von den Bienen beim Sammeln wenig bearbeitet und zeichnet sich durch vergleichsweise hohe Schadstoffbelastungen aus. Die Pollenentnahme ist für das Bienenvolk unschädlich, unkompliziert und sicher durchführbar. Die Probe ist lagerfähig, kann in enger zeitlicher Rasterung entnommen werden und ist geeignet eine Dynamik der Schadstoffbelastung zu analysieren. Durch die Analyse der Proben erhält man einen Überblick der Toxin Belastung als auch der Blütenflora der Umgebung zur Zeit der Probennahme. Zudem ist durch mikroskopisches Screening der Pollenproben eine Zuordnung der Belastung zu bestimmten Pflanzenbeständen möglich so dass auch eine räumliche Auflösung gegeben ist. Pflanzenschutzmaßnahmen an Nutzpflanzen sind somit klar von Belastungen durch z.B. Industrie oder Verkehr zu trennen.


Honig Proben im BTM
   Analyse der Langzeitbelastung:

Geht es den Wildbienen schlecht finden auch Honigbienen nichts und ernähren sich und ihre Brut von gespeicherten Vorräten. Der als Kohlehydrart- oder Energiequelle gespeicherte Honig wird von den Bienen aus dem eingetragenen Nektar hergestellt und dabei sehr intensiv bearbeitet. Auch wenn bei diesem Prozess viele Schadstoffe in den Körper der Biene oder das Bienenwachs übergehen ist Honig eine wertvolle Probe da er durch die Bearbeitung ein vorselektiertes, übersichtliches Schadstoffspektrum aufweist und zum anderen eine Art Gedächtnisprobe darstellt in der Schadstoffe über einen längeren Zeitraum akkumuliert, homogenisiert und gespeichert werden. Honig und Pollen werden von den Bienen auch nicht immer von den gleichen Pflanzen und somit an unterschiedlichen Orten gesammelt so das Honigproben die Flächenabdeckung komplettieren können. Partikel im Honig wie Algen und Pilze können bei Bedarf wertvolle Zusatzinformationen liefern.


Bienen Proben im BTM
   Analyse der Körperbelastung:

Totalverluste von Bienenvölkern durch Umweltgifte sind selten, Schäden an einzelnen Bienen jedoch leider Alltag. Durch individuelle Untersuchung sind deutliche Veränderungen des Ausflugsverhaltens der Lebenszeit und des Heimkehr Verhaltens durch Umweltgifte nachweisbar. Der Körper der Biene akkumuliert viele Stoffe mit denen er in seinem Leben konfrontiert wurde, andere Stoffe werden schnell abgebaut und ausgeschieden. Stark kontaminierte Bienen sterben in der Regel außerhalb des Bienenstocks, können durch elektronische Zählungen erfasst werden, stehen aber selten als Probe zur Verfügung. Aus der Analyse von Bienenproben erhält man Informationen über die mittlere nicht akut letale toxische Belastung der Tiere in ihrem Lebensraum. Diese Informationen sind sehr wertvoll das Insekten Nahrungsgrundlage vieler anderer Tiere sind und sich somit die Akkumulation von Schadstoffen in der Nahrungskette des Ökosystems abschätzen lässt. Erfasst man den akuten Bienenverlust über Zählverfahren ergibt sich ein sehr gutes rundes Bild. Die Entnahme von Bienenproben ist für die Entwicklung der Bienenvolks das viele tausend Tiere beherbergt unproblematisch.

Angebote und weitere Informationen:
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  Abb.1) Daten aus einm Biotop bei Berlin
  - links: Polenspektrum von zwei Monaten
  - mitte: Nektarfluß im Jahresverlauf
  - rechts: Schadstoffbelastung des Pollens (20 von ca.200 Schadstoffen)






  Abb.2) Pollenproben aus drei Biotopen
  - links: einseitig -> wenige Pflanzenarten
  - mitte: ausgewogen -> verschiedene Pflanzenarten
  - rechts: vielseitig -> viele Pflanzenarten






  Abb.3) Honigproben aus drei Biotopen
  - links: leere Waabe -> keine Nektarfluss
  - mitte: halb volle Waabe -> mäßiger Nektarfluss
  - rechts: volle Waabe -> starker Nektarfluss






  Abb.4) Untersuchung der Biotop Qualität
  - links: Biene an Blüte -> Pollen & Nektar sammelnd
  - mitte: halb Flugloch Sensoren -> Bilanzierung der Flugaktivität
  - rechts: tote Bienen -> nach Planzenschutz im Obstanbau






Bienen und Blütenpflanzen - eine Liebesbeziehung: Viele Tiere, vornehmlich Insekten bestäuben Pflanzen und bilden wiederum die Narbung anderer Tiere. Insekten und Blütenpflanzen haben sich in Jahrmillionen durch natürliche Selektion zu engsten Partnern zu gegenseitigem Nutzen entwickelt. Unter den Bestäubern, unter Fliegen, Wespen, Käfern, Wanzen und Bienen sind Honigbienen die Bestäuber Nummer eins. Blütenpflanzen sind die Nahrungsgrundlage der Bienen. Im Austausch für Pollen und Nektar rekrutieren Blütenpflanzen Bienen als Liebesboten zum Transportieren ihres Blütenstaubs von Blüte zu Blüte über zum Teil große Entfernungen. Bienen sichern so seit Jahrmillionen die Bestäubung und damit durch die Samenbildung die Fortpflanzung der Pflanzen. Da Samen wiederum die Nahrungsgrundlage vieler Tiere bilden, sind Bienen von zentraler Bedeutung im Ökosystem und ein idealer Indikator für die Qualität des Habitats. Da Honigbienen während der gesamten Blütezeit des Jahres in Volksstärke bestäuben, werden bis zu 90% der Blütenpflanzen durch Honigbienen bestäubt. Tritt im Flugradius eine nennenswerte Kontamination auf findet lässt sie sich im Bienenvolk auch nachweisen. Bienen sind somit ideale Probensammler, eine Leistung die von Hand nicht zu leisten wäre.

Bienenvölker sammeln Daten: Zur Durchführung eines flächendeckenden Bee-Biodiversitäts-Monitorings von Blütenpflanzen werden mit speziellen Pollenfallen ausgestatte Honigbienenvölker über die Fläche verteilt. Die Honigbienen sammeln Pollen hauptsächlich im bis zu 1 km Umkreis, wobei die größte Menge an Pollen im Umkreis von 500m gesammelt wird. Eine an die regionalen Gegebenheiten angepasste sinnvolle Platzierung und Anzahl der Bienenvölker ist Voraussetzung für den Erfolg des Monitorings. Die ersten Proben stehen in der Regel schon 24 Stunden nach der Aufstellung der Bienenvölker als Pollenpakete zur Verfügung. Erfahrungsgemäß sind erste Pollenentnahmen nicht vor einer Woche nach der Aufstellung empfehlenswert, da die Bienen Zeit brauchen um ihr neues Habitat systematisch zu erkunden. Die Aufstellung der Bienenvölker kann zu jedem Zeitpunkt im Jahr erfolgen. Der Zeitraum der Aufstellung sollte mehr als zwei Wochen betragen und kann je nach Fragestellung auf viele Jahre ausgedehnt werden. In vielen Fällen ist eine einjährige Aufstellung mit Verlängerungsoption eine empfehlenswerte Variante.

Monitoring Kosten: Die Kosten für die Durchführung des Bee Toxin Monitorings sind je nach Fragestellung und Projekt individuell unterschiedlich. BTM ist eine preiswerte Methode, die sich ideal sowohl zum Langzeitscreening von Ökosystemen als auch für punktuelle Kurzzeitanalysen eignet. Durch die Analyse des Pollenspektrums erhält man zusätzlich auf Wunsch Aussagen zur Biodiversität. Durch tiefergehende Untersuchung der Proben lassen sich bei Bedarf weiter Parameter, z.B. ob und in welchem Umfang Pflanzenschutzmittel eingesetzt wurden oder ob bestimmte Pflanzen wie z.B. Cannabis im Flugradius der Bienen vorkommen, erfassen. Es ist ebenfalls möglich, die Nektarsekretion der Fläche quantitativ zu erfassen und somit Daten über die Nahrungsgrundlage vieler Insekten zu gewinnen. Über weitergehende Spezialanwendungen informieren wie sie gerne persönlich. Die generelle Kostenstruktur setzt sich aus dem Aufwand für

1. Miete und Pflege spezialisierter zertifizierter Bienenvölker
3. Probennahme, Aufarbeitung der Proben und Probenlagerung
4. Laborkosten
5. Auswertung der Rohdaten des Labors
6. Erstellung eines Abschlussberichts
7. Fahrtkosten
8. Beratungskosten
zusammen.Die Berücksichtigung weitergehender individueller Wünsche sowie eine tiefergehende Analytik der Proben sind auf Anfrage möglich und werden nach Aufwand individuell abgerechnet.

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Leo@greenhoney.eu