Projekt 26452/01

Bekämpfung des illegalen Holzeinschlags durch Einführung einer Kombination der Isotopenmethode zur Herkunftsidentifizierung von Holz und der DNA-Analyse zur Artdifferenzierung von Holz

Projektdurchführung

WWF Deutschland
Reinhardtstr. 18
10117 Berlin

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es, die Kombination der Stabilisotopen-Methode zur Überprüfung einer Herkunftsdeklaration bei Holz mit der DNA-Analyse zur Artidentifizierung anhand von beispielhaften Anwendungen einzuführen. Als Initiator verfolgt der WWF das Ziel, allen interessierten Gruppen (Unternehmen, Behörden, NGOs etc.) eine einfache, schnelle und verhältnismäßig günstige Möglichkeit an die Hand zu geben, mit der die Angaben zur Herkunft von Holz überprüft werden können.
Damit könnte ein national wie international überaus bedeutsamer Beitrag zur Unterbindung des illegalen Handels von Holz und damit zur nachhaltigen Nutzung verbliebener Waldressourcen bzw. Primärwälder geleistet werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZiel des Arbeitsansatzes des Partners Agroisolab ist es, die Stabilisotopen-Methode, anknüpfend an den Ergebnissen des Vorläuferprojektes, konkret für die Holzarten Teak und Mahagoni noch weiter auszubauen und abzusichern. Dies geschieht auf der Grundlage systematisch gesammelter Mahagoni- und Teak-Referenzproben aus relevanten Quellen.
Dabei folgen fünf Arbeitsschritte aufeinander: Ausarbeitung der Rasterung der Konzessionen, d.h. Ausarbeitung der Probenahmen in mindestens vier verschiednen Regionen der Hemisphäre; Weiterentwicklung der stabilen Isotopen Applikation unter Anwendung aller stabilen Isotope der Bioelemente: D/H, 18O/16O, 13C,12C, 15N/14N und 34S/32S als auch der Strontiumisotope 87Sr/86Sr; erste Messreihe zur Charakterisierung von ausgewählten Anbauflächen; zweite Messreihe zur Überprüfung der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Arten; Erweiterung der Applikation zur Darstellung von Messdaten auf Google Earth und Einbindung von Genetik und stabilen Isotopen; Überprüfung von Verdachtsproben und Zuordnung. Ziel des Arbeitsansatzes der Universität Hamburg/vonThünen-Instituts im Rahmen des geplanten Vorhabens ist es, durch artspezifische DNA-Marker ein praxistaugliches Verfahren zur Artdifferenzierung der den CITES-Schutzbestimmugen unterliegenden drei Mahagonibaumarten Swietenia macrophylla, S. mahagoni und S. humilis und für Teak (Tectona grandis) bereitzustellen. Die Rasterung und weitere Spezifizierung für die Probenahme erfolgt in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern. Auf die DNA-Isolierung und Entwicklung artspezifischer Marker folgen Blindprobentests zur Validierung des Verfahrens sowie der Aufbau einer Datenbank.
Als weiteres Ziel sieht das Projekt vor, dass über einen Stakeholderprozess die Möglichkeit einer gemeinsamen Datenbank ermittelt wird, damit die Messdaten des Projekts aus beiden Verfahren und möglicherweise auch zukünftiger Daten gemeinsam verwaltet und interessierten Gruppen zugänglich gemacht werden können.
Der WWF Deutschland trägt zur Erreichung des Projektziels durch die Projektkoordination, die Auswahl der Probenorte und -partner sowie die Koordinierung der Probennahme und des Dialogprozesses bezüglich des Datenbankaufbaus bei. Darüber hinaus wird er die Ergebnisse des Projektes durch geeignete Maßnahmen verbreiten und so weiter an der Einführung eines geeigneten Instruments zur Ergänzung zukünftiger gesetzlicher Maßnahmen mitwirken: Durchführung eines Fachforums bei der CBD in Bonn, Veröffentlichungen, weitere Pflege der Kontakte zu Ministerien und Behörden, Kontakte zu Konzessionären und Holzhändlern.


Ergebnisse und Diskussion

Für das Forschungsprojekt wurden Holz und zum Teil Blattproben aus verschiedenen Regionen der Erde gesammelt. Das Projekt konzentrierte sich auf die Holzarten Teak, Mahagoni oder Holzarten, die mit Mahagoni verwechselt werden können. Aus folgenden Ländern wurden insgesamt 1012 Holzproben gesammelt: Birma (Myanmar), Brasilien, Costa Rica, Ghana, Honduras, Indien, Indonesien, Kongo, Laos, Panama, Papua-Neuguinea, Peru, Vietnam.
Erfreulich ist das umfangreiche Probenmaterial, das uns die Fa. Perum Perhutani (PHT) zur Verfügung gestellt hat. PHT betreibt in Indonesien mehrere Millionen Hektar Plantagen, auf denen überwiegend Teak angebaut wird. Das Unternehmen spielt global eine wichtige Rolle für Teakprodukte aller Art.
Bezüglich der Überprüfung der Herkunftsdeklaration mittels Stabil-Isotopenmethode kann zusammengefasst werden:
Insgesamt ist die Differenzierung von Standorten in Äquatornähe, welches das typische Verbreitungsgebiet von Mahagoni und Teak ist, mittels Isotope schwieriger als in Äquator fernen Regionen. Das liegt in erster Linie daran, dass das Wasser in der Regel in Äquatornähe sehr ähnlich unter Berücksichtigung der 18O/16O und D/H Isotope ist. Für die Differenzierung der Standorte in Lateinamerika mussten außer O und H deshalb auch S, C und N herangezogen werden. Proben aus Java und Kongo sind weitgehend mit Hilfe der Isotopenverhältnisse von Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff vollständig zu differenzieren. Ein erster Test bei dem die Nah-Infrarotmethode als zusätzlicher Parameter hinzugezogen wurde ergab ein beeindruckend gutes Ergebnis, bei dem zwei nur 50 km voneinander entfernte Standorte in Panama und Costa Rica gut voneinander differenziert werden konnten.
Ein Blinprobentest am Ende des Projekts verlief sehr gut. Von 15 Blindproben wurden 13 richtig identifiziert. Bei einer Blindprobe lagen zum Zeitpunkt des Tests noch keine Referenzproben vor. Eine zunächst falsch zugeordnete Blindprobe konnte im zweiten Versuch mittels NIR (siehe oben) eindeutig differenziert werden.
Bezüglich der Artidentifizierung mittels DNA-Analyse kann zusammengefasst werden:
Für die Familie der Meliaceae wurde ein DNA basiertes Art-Identifikationssystem entwickelt, um die Differenzierung der geschützen Mahagonigattung Swietenia (CITES II) zu leicht verwechselbaren Austauschholzarten darstellen zu können (Khaya sp., Entandrophragma sp. und Carapa guianensis). Weiterhin sind DNA-Marker entwickelt worden, die auch innerhalb der Gattung Swietenia zur Artunterscheidung eingesetzt werden können und die neue, grundlegende taxonomische Erkenntnisse zu dieser Gattung liefern. Für Teak (Tectona grandis) wurden ebenfalls Barcoding-Marker entwickelt (für die Differenzierung der leicht verwechselbaren Art Cedrela odorata (Meliaceae)). Die entwickelten Marker sind anwendbar.
Bezüglich des Aufbaus einer internationalen Datenbank kann zusammengefasst werden:
Das Ministerium BMELV hatte sich zum Ziel gesetzt den Aufbau einer internationalen Datenbank für Fingerprintingmethoden anzustoßen. Seit November 2010 finanziert das BMELV für drei Jahre eine Stelle, die an Bioversity International (BI) angehängt ist, um die Grundlagen für die Datenbank zu legen. Der WWF steht in regelmäßigem Kontakt mit dem BMELV und hat von Seiten des hier beschriebenen Projekts Erfahrungen und Empfehlungen eingebracht.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

In Juni 2009 berichtete das Holzzentralblatt (wichtige Branchenzeitung), dass sich DNA- und Isotopenmethode sich weiterentwickelt hätten und dem Ziel der unbestechlichen Kontrolle näher kommen sind.
Am 3. Und 4. November 2010 fand eine internationale Konferenz zum Thema Fingerprinting in Eschborn (bei Frankfurt) statt. Bei dieser Veranstaltung wurden die bisherigen Ergebnisse aus dem hier beschriebenen DBU-geförderten Projekt und aus einem von der EU finanzierten und von der GTZ geleiteten Projekt präsentiert. An der Veranstaltung nahmen 68 Personen aus 19 Ländern teil. Die Ergebnisse aus dem hier beschriebenen Projekt wurden sehr positiv aufgenommen und diskutiert. Insgesamt erzeugte die Veranstaltung bei den Teilnehmern den Eindruck, dass die Methoden grundsätzlich einsatzfähig sind. Vor der breiten Anwendung in der Praxis steht noch der Aufbau einer öffentlichen internationalen Referenz-Datenbank.
Herr Dr. Boner (TÜV-Rheinland-Agroisolab) plant für das erste Quartal 2011 zwei bis drei wissenschaftliche Publikationen über die Ergebnisse dieses Projekts.


Fazit

Durch das Projekt 26452 konnten wesentliche Fortschritte bei der Weiterentwicklung der Isotopenmethode und der genetischen Artidentifizierung erreicht werden. Die Ergebnisse tragen wesentlich dazu bei, dass das Thema Fingerprinting in Europa und international diskutiert und möglicherweise zukünftig eine zentrale Rolle bei der Kontrolle der internationalen Holzströme spielen werden.