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22.09.2020

08.09.2020

Ionenmobilitätsspektroskopie zur Detektion eingeschleppter Forstschädlinge



Wenn sich gebietsfremde Organismen invasiv ausbreiten, kann das für heimische Arten bestandsbedrohend werden. Daher ist die Früherkennung und Bekämpfung sogenannter Quarantäneschädlinge wichtig.

Das Bundeslandwirtschaftsministerium fördert ein Forschungsprojekt, das nun den Einsatz eines hochsensiblen Spürgeräts für diesen Zweck testet - ein Spektrometer, mit dem sonst Kampfstoffe detektiert werden.

Klingt, als wäre es einem Star-Wars-Film entsprungen: Tatsächlich wird das Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) aber bei der Feuerwehr oder der Bundeswehr zum Aufspüren von Gefahrenstoffen eingesetzt. Futuristisch mutet das IMS dennoch an, weil es chemische Bestandteile in der Luft in unfassbar niedrigen Nachweisgrenzen detektieren kann.

Spurensuche im Millionstel-Bereich

Diese Fähigkeit zur Spurensuche im unteren ppm-Bereich (Millionstel) wollen sich Forscher um Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner von der OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH zunutze machen. Mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie und neuartigen Monitoringverfahren erhoffen sie sich, invasive Insektenarten bei der Einfuhr von Waren frühzeitig zu erkennen.

Gefürchteter Asiatischer Laubholzbockkäfer

Doch wie soll das Aufspüren von Quarantäneschädlingen wie dem Asiatischen Laubholzbockkäfer gelingen, wenn sich diese etwa als Larve im Holz verstecken? Im Verbundprojekt Detmon, gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über seinen Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), wollen die Forscher mit dem IMS nach Geruchsspuren fahnden.

Charakteristisches Duftmuster

Individuen einer Art kommunizieren untereinander über bestimmte Botenstoffe. Und befallene Pflanzen verströmen flüchtige organische Verbindungen (Volatile). Im Forschungsprojekt soll zunächst das Wissen über diesen Komplex an Semiochemikalien so erweitert werden, dass am Ende charakteristische Duftmuster für die Zielarten vorliegen.

Im nächsten Schritt müssen die IMS an das neue Aufgabenspektrum angepasst werden. Mit Praxistests wird die Detektion invasiver Arten an globalen Warenumschlagplätzen wie Containerhäfen erprobt. Die IMS-Technologie stellt dabei das Bindeglied zwischen der Laboranalytik, dem feldmäßigen Einsatz und dem Monitoring dar.

Zudem soll im Projektzeitraum bis 2023 eine Webseite aufgebaut werden, um einen Wissenstransfer und eine Sensibilisierung der Öffentlichkeit für das Thema zu erzielen.

Hintergrund:

Seit 2019 ist in der EU eine Liste mit 20 Quarantäneschädlingen in Kraft. Dabei handelt es sich um ursprünglich gebietsfremde Organismen, invasive Arten, deren Eindringen in EU-Gebiete unbedingt verhindert werden soll, weil große Schäden in der Land- oder Forstwirtschaft befürchtet werden. Bei der Auswahl der Organismen spielten auch Faktoren wie Einfluss auf Landschaft, kulturelles Erbe, Biodiversität und Ökosysteme eine Rolle. Im neuen EU-Pflanzengesundheitsregime werden Warnungen über EU-weit eingerichtete IT-Systeme (EUROPHYT und TRACES) weitergeleitet.

Da die Verbreitung von Quarantäneschädlingen vor allem durch den Warenverkehr geschieht, soll ein Eindringen durch Einfuhrkontrollen sowie durch amtliche Erhebungen und Inspektionen verhindert werden. Unternehmer oder Privatpersonen sind zudem zur Meldung von Quarantäneschädlingen an die Pflanzenschutzdienste verpflichtet. In Deutschland sind die Pflanzenschutzdienste der Länder für die Einfuhrkontrollen und die Meldungen zuständig. Meldungen werden an das Julius Kühn-Institut (JKI) weitergeleitet, das auf Bundesebene Monitoring, Kontrolle und Maßnahmen verantwortet.

Die FNR ist seit 1993 als Projektträger des BMEL für das Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe aktiv. Sie unterstützt außerdem Forschungsthemen in den Bereichen nachhaltige Forstwirtschaft und innovative Holzverwendung.

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» Teilvorhaben 3

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)