Über die Auswirkungen von kupferhaltigen Pflanzenschutzmitteln und Einträgen aus anderen kupferhaltigen Quellen in der Landwirtschaft auf Bodenorganismen existiert eine umfangreiche Literatur. Aus diesen Untersuchungen lässt sich ableiten, dass Kupfer bei langjähriger Anwendung schädigend auf viele Arten von Bodenorganismen wirkt. Aufgrund unterschiedlicher artspezifischer Empfindlichkeit gegenüber Kupfer kann es zur Verschiebung des Artengefüges auf kupferbelasteten Standorten kommen. Insgesamt sinkt die Biodiversität mit steigendem Kupfergehalt. Anpassungsmechanismen an erhöhte Kupferkonzentrationen sind je nach Art in Abhängigkeit vom Vorhandensein von Entgiftungsmechanismen möglich. Neben dem Kupfergehalt wirken sich allerdings auch andere Bewirtschaftungsfaktoren mit Wirkung auf die Nährstoffzufuhr und Feuchteregulierung des Bodens auf Abundanz, Biomasse und Artenvielfalt im Boden aus (Riepert 2009).

Der Wirkstoff Kupfer liegt in elementarer Form vor und kann daher nicht wie andere organische Verbindungen, abgebaut werden. Das Element Kupfer kann aber mit einer großen Bandbreite von Verbindungen reagieren. Deshalb wird der größte Teil des Kupfers im Boden oder in Gewässern rasch an mineralische und organische Substanz gebunden oder als unlösliches anorganisches Salz ausgefällt. Diese Prozesse sind komplexer Natur, enden aber schließlich in der Festlegung freier Kupfer2+ -Ionen. Der größte Anteil des im Boden befindlichen Kupfers ist deshalb nicht bioverfügbar (DAR 2003, auszugsweise).

Auswirkungen solcher Alterungsprozesse von Kupferbelastungen verringern die Wirksamkeit des Kupfers gegenüber Regenwürmern um das 8-fache im Vergleich mit frisch zugeführten Kupfermengen (SCOTT-FoRDSMAND et al. 2000). Die Übertragung von Schwellenwerten aus Laborversuchen auf Freilandbedingungen im Sinne einer Risikobetrachtung wird dadurch erheblich erschwert. Aussagekräftiger sind daher Freilandbeobachtungen an ausgewählten Indikatororganismen wie z. B. Regenwürmern (RIEPERT 2009).

Untersuchungen zur Bioverfügbarkeit von Kupfer in ökologisch- und konventionell bewirtschafteten Böden deutscher Wein- und Hopfenanbaugebieten haben ergeben, dass kein enger Zusammenhang zwischen pflanzenverfügbaren Kupfergehalten und den Gesamtkupfergehalten besteht (Steindl et al. 2011). Es ist daher anzunehmen, dass die Verfügbarkeit des Kupfers von einer Vielzahl pedologischer, ökologischer und bewirtschaftungstechnischer Einflüsse geprägt wird und die Verwendung eines bestimmten Extraktionsverfahrens wie des Ammoniumnitrat-Aufschlusses allein keine Aussage über die zu erwartende Exposition für die Nachhaltigkeit der Produktion wichtiger Organismengruppen zulässt.

Literatur:

• DAR, 2003: Copper, Dossier According to Directive 91/414/EEC for European Union Copper Task Force, Summary and Assessment, Document M-II (Tier II) Annex II Section 6, Point 8: Ecotoxicological studies, November 2003.STRUMPF, T., B.-D. TRAULSEN, W. PESTEMER, 2002a: Verfügbarkeit von Kupfer in landwirtschaftlich genutzten Böden mit hohen Kupfergehalten. I. Eine Bestandsaufnahme. Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 54 (7), 161-168.
• RIEPERT F. 2009: Auswirkungen von Kupferbelastungen auf ausgewählte Indikatoren. Journal für Kulturpflanzen 61, 4, 131-139
• Steindl A., Strumpf Th., Riepert F. 2011: Bioverfügbare Kupfergehalte in ökologisch und konventionell bewirtschafteten Böden deutscher Wein- und Hopfenanbaugebiete. Teil 3: Bestimmung des pflanzenverfügbaren Anteils Kupfer- und anderer Schwermetallgehalte durch NH4NO§-Extraktion. Journal für Kulturpflanzen 63, 5, 156-166
• STRUMPF, T., B.-D. TRAULSEN, W. PESTEMER, E. BODE, 2002b: Verfügbarkeit von Kupfer in landwirtschaftlich genutzten Böden mit hohen Kupfergehalten. II. Auswirkungen von Kupfereinträgen. Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 54 (9), 226-232.