De traditionele benadering van giftigheid is het testen in model organismen van dosis (concentratie) - effect verhoudingen bij een willekeurig vastgelegde blootstellingsduur, waarvan wordt verondersteld dat daarmee de 'acute' of 'chronische' blootstelling wordt nagebootst. Deze benadering meet het aandeel van alle blootgestelde individuen waarbij effecten worden waargenomen. Deze gegevens kunnen echter niet worden gerelateerd aan de zeer uiteenlopende blootstellingssituaties van mens en dier aan de vele potentieel giftige stoffen. In de bijgevoegde publicatie van Henk Tennekes en Francisco Sánchez-Bayo wordt aangetoond dat met de huidige toxicologische risicoanalyse het daadwerkelijke risico schromelijk kan worden onderschat. Voorbeelden daarvan zijn de giftigheid van neonicotinoide insecticiden en sommige zware metalen voor arthropoden (geleedpotigen). Hier zijn volledig nieuwe benaderingen vereist. Een toenemend aantal onderzoekers gebruikt nu een variant van het traditionele test protocol, waarbij de dosis (concentratie) wordt gekoppeld aan de tijd tot een bepaald effect (TTE) wordt waargenomen. Deze TTE benadering meet de effecten bij alle individuen, en verstrekt informatie over dosis (concentratie) en de blootstellingstijden die nodig zijn voor een giftige werking op de geteste organismen. Op die manier kunnen extrapolaties en voorspellingen worden gemaakt over de giftige gevolgen van iedere combinatie van dosis (concentratie) en blootstellingstijd.

Imidacloprid is het eerste zeer efficiënte insecticide waarvan het werkingsmechanisme berust op bijna volledige en vrijwel onomkeerbare blokkade van de postsynaptische nicotinerge acetylcholine receptoren (nAChRs) in het centrale zenuwstelsel van insecten. Imidacloprid bootst de werking van acetylcholine na, maar wordt, in tegenstelling tot acetylcholine, niet gedesactiveerd door acetylcholinesterase en activeert daardoor permanent nAChRs. De chronische blootstelling van insecten aan imidacloprid leidt dientengevolge tot cumulatieve en vrijwel onomkeerbare blokkade van nAChRs, die functies vervullen in vele cognitieve processen. Een honingsbij moet tijdens een voedselvlucht vele complexe visuele patronen leren en zich ook weten te herinneren. Deze cognitieve functies kunnen worden verstoord wanneer nAChRs, noodzakelijk voor de vorming van lange termijn geheugen en betrokken bij het vrijmaken van deze informatie, voortdurend worden geblokkeerd. Bij sub-letale doseringen van imidacloprid treedt bij de honingsbij dan ook een verandering van het foerageergedrag op. Op 29-03-2012 werd het causale verband tussen bijensterfte en neonicotinoide bestrijdingsmiddelen in twee artikelen in het tijdschrift Science onweerlegbaar bewezen.

De Duitse milieu-organisatie BUND (Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland) heeft in december 2011 een Duitstalige versie van het boek 'The Systemic Insecticides: A Disaster in the Making' gepubliceerd onder de titel »Das Ende der Artenvielfalt – Neuartige Pestizide töten Insekten und Vögel«. Een uitgebreide recensie van het boek verscheen onlangs in het tijdschrift Kritische Oekologie (zie bijlage). De Nederlandse toxicoloog Henk Tennekes beschrijft een rampscenario dat zich voor onze ogen voltrekt, veroorzaakt door een nieuwe generatie insecticiden, de zogenaamde neonicotinoiden, met als belangrijkste vertegenwoordiger het imidacloprid. Het sterk toegenomen gebruik van de neonicotinoiden in de land- en tuinbouw brengt niet alleen bijen in gevaar maar veroorzaakt - ook bij gebruik volgens voorschrift - tevens extreme verontreiniging van het grond- en oppervlaktewater, waardoor deze insecticiden zich in het milieu verspreiden, niet-doelwit insecten vergiftigen, en het voedselaanbod voor veel insectenetende vogels beneden het bestaansminimum brengen. Vogelsoorten die afhankelijk zijn van insecten om hun jongen groot te brengen komen daardoor in steeds grotere problemen. Het Nederlandse landschap verandert in razend tempo in een kerkhof van de biodiversiteit. Wat Rachel Carson een halve eeuw geleden voorspelde, dreigt nu werkelijkheid te gaan worden.

Het gebruik van insecticiden en fungiciden heeft een doorslaggevend negatief effect op wilde planten- en diersoorten in de Europese akkerbouwgebieden. In een onderzoek van Wageningen UR en acht andere Europese universiteiten komt naar voren dat een verdubbeling van de agrarische productie leidt tot een halvering van het aantal wilde plantensoorten. Kevers en broedvogels gaan er met een derde op achteruit. Het internationale onderzoeksteam onderzocht in negen gebieden in West- en Oost-Europa steeds 150 percelen van dertig akkerbouwbedrijven. De onderzoekers maten 23 eigenschappen van het gebruik van het perceel en van het omringende landschap. Hiertoe behoren onder meer de afwisseling van het landschap, de mate van bemesting en de toepassing van chemische bestrijdingsmiddelen, zoals insecticiden en fungiciden. De analyses brachten eenduidig aan het licht dat de toepassing van insecticiden en fungiciden de enige variabelen waren die consistente, steeds weer terugkerende negatieve effecten hadden op de soortendiversiteit van planten, loopkevers en vogels.

Populaties van boerenlandvogels in Europa zijn gedaald naar een dieptepunt. Dit blijkt uit de laatste gegevens van het Pan-European Monitoring Scheme. Hierin zijn tussen 1980 en 2009 populaties van 145 algemene vogelsoorten in 25 landen gemonitord. De resultaten laten zien dat boerenlandvogels het hardst achteruit gaan en dat ze de laagste aantallen ooit hebben bereikt. In de Top 10 van de snelste dalers staan verschillende kenmerkende soorten van het Nederlandse boerenland, zoals patrijs Perdix perdix (66% afname in Europa, 95% afname in Nederland), grutto Limosa limosa (55% afname in Europa, 60% afname in Nederland), graspieper Anthus pratensis (51% afname in Europa, 50% afname in Nederland) en kneu Carduelis cannabina (49% afname in Europa, 50-75% afname in Nederland). Daarnaast nemen ook andere soorten sterk in aantal af, navolgend de afname in Nederland: Tureluur Tringa totanus en Torenvalk Falco tinnunculus 50%, Kievit Vanellus vanellus 40%, Boerenzwaluw Hirundo rustica 50-75%, Zomertortel Streptopelia turtur 85%, Veldleeuwerik Alauda arvensis 90%.

Intensivering van de landbouw is de belangrijkste oorzaak van de achteruitgang van boerenlandvogels. Het veelvuldige gebruik van bestrijdingsmiddelen zoals insecticiden, fungiciden en herbiciden veroorzaakt een sterke achteruitgang van bloemen (en zaden), kruiden en insecten. Onmisbare voedselbronnen voor vogels (zaden en insecten) worden door de moderne landbouw dus zeer schaars, met name in de broedperiode. Het voortplantingssucces van boerenlandvogels is daardoor te gering om de populaties in stand te houden.

De verscheidenheid aan wilde bijen daalt en tegelijkertijd neemt ook de verspreiding van plantensoorten die door bijen worden bestoven af. Een studie van Britse en Nederlandse onderzoekers leverde het tot nu toe sterkste bewijs dat de voortekenen zichtbaar worden van een wereldwijde bestuivingscrisis in de natuur. In de studie vergeleken onderzoekers bijna een miljoen waarnemingen, vooral door vrijwilligers verricht, op locaties van telkens 10x10 km in Engeland en Nederland. Daar noteerden zij het aantal wilde bijen en zweefvliegen en vergeleken de situatie van voor 1980 met die erna. In Nederland daalde het aantal soorten bijen in tweederde van de 99 onderzochte gebieden; in slechts vier gebieden nam het aantal bijen toe. Tegelijk met het dalend aantal bijensoorten verliezen ook de planten die door bijen worden bestoven terrein. In Engeland stelden de onderzoekers een achteruitgang vast bij zeventig procent van de plantensoorten die van insecten afhankelijk zijn voor hun bestuiving.

Naast de honingbij komen er in Nederland nog zo'n 340 andere bijensoorten voor. Ook hommels behoren tot de bijen. Niet elke bijensoort zoekt voedsel op dezelfde bloemen. Zo zijn er bijen die uitsluitend stuifmeel verzamelen op gele composieten. Andere hebben zich nog sterker gespecialiseerd en voeden hun larven uitsluitend met het stuifmeel van klavers, klokjes of zeeaster. Deze sterke relatie met bepaalde bloemen maakt bijen extra kwetsbaar: uit recent onderzoek blijkt dat bijen sterk te lijden hebben onder de verarming van de Nederlandse flora. Vice versa blijkt ook dat de planten die voor hun bestuiving op bijen zijn aangewezen, te lijden hebben onder de verarming van de Nederlandse bijenfauna. De wederzijdse afhankelijkheid zorgt voor een neerwaartse spiraal. Deze neerwaartse spiraal wordt de laatste jaren bevorderd door het sterk toegenomen gebruik van het neonicotinoide insecticide imidacloprid in de land- en tuinbouw. Vrijwel iedere toepassing van imidacloprid in Nederland veroorzaakt grond- en oppervlaktewaterverontreiniging waardoor wilde planten (en daarmee ook niet-doelwit insecten zoals bijen) ongewild worden vergiftigd met imidacloprid. Op 29-03-2012 werd het causale verband tussen bijensterfte en neonicotinoide bestrijdingsmiddelen in twee artikelen in het tijdschrift Science onweerlegbaar bewezen.

De afgelopen jaren gaat het niet goed met insecten die zorgen voor de bestuiving van planten. Het aantal bijen in West-Europa is massaal afgenomen. Ook met hommels, vlinders, motten en zweefvliegen gaat het niet goed. Minder of geen natuurlijke bestuiving kan leiden tot enorme problemen voor onze voedselvoorziening. Tevens zullen er minder verschillende soorten planten overblijven. Van de 22 soorten Nederlandse hommels zijn vijftien soorten in de afgelopen eeuw hard achteruitgegaan en komen nu nog maar in een paar gebieden voor. De oorzaken van de achteruitgang van bestuivers zijn divers, maar bestrijdingsmiddelen spelen een hoofdrol. Residuen van pesticiden werden teruggevonden in grote getale in alle matrices van het honingbijenvolk (bijen, broed, honing, stuifmeel, propolis, was) in grote onderzoeken in Frankrijk, Duitsland en de Verenigde Staten. In Italië werd een negatief verband beschreven tussen de biodiversiteit van wilde bestuivers en het insecticidengebruik. Op 29-03-2012 werd het causale verband tussen bijensterfte en neonicotinoide bestrijdingsmiddelen in twee artikelen in het tijdschrift Science onweerlegbaar bewezen.

In tegenstelling tot de (sterk afnemende) broedpopulaties van steltlopers (scholekster Haematopus ostralegus, kluut Recurvirostra avosetta, strandplevier Charadrius alexandrinus, bontbekplevier Charadrius hiaticula, watersnip Gallinago gallinago, grutto Limosa limosa, kievit Vanellus vanellus, wulp Numenius arquata, tureluur Tringa totanus, kemphaan Philomachus pugnax), die in de broedtijd afhankelijk zijn van insecten, werd bij de visetende broedpopulaties van aalscholver Phalacrocorax carbo, lepelaar Platalea leucorodia en kleine mantelmeeuw Larus fuscus in de trilaterale Waddenzee sinds 1991 een spectaculaire toename vastgesteld, zo blijkt uit de nieuwste analyse van internationale waddenzeetrends die in 2009 beschikbaar kwam op www.waddensea-secretariat.org. Ook andere visetende broedvogels, zoals de grote stern Thalasseus sandvicensis, de visdief Sterna hirundo en de dwergstern Sterna albifrons doen het uitstekend in het Waddengebied. Onderzoek van SOVON toonde aan dat het broedsucces van omnivore kokmeeuwen Larus ridibundus in de periode 1997-2003 veel hoger was aan de kust dan in het binnenland, mogelijk door een grotere beschikbaarheid van vis aan de kust. Dezelfde tegenovergestelde ontwikkelingen zijn sinds de jaren 1990 ook waargenomen bij het beschermingsplan moerasvogels.

De Grevelingen is een voormalige zeearm gelegen tussen Goeree-Overflakkee en Schouwen-Duiveland. Het is sinds de afsluiting door de Deltawerken het grootste zoutwatermeer van Europa en bevat een aantal eilanden waar uitgestrekte, soortenrijke duinvalleibegroeiingen en zilte pioniergemeenschappen voorkomen, alsmede uitgestrekte oeverlanden (onder meer de Slikken van Flakkee) met zilte begroeiingen, graslanden, ruigten, struwelen en bos. Na de afsluiting van de zeearm in 1971 is de Hompelvoet veranderd van een zandplaat tot een eiland met grote, open vlakten en ruige begroeiing. De Grevelingen is een zeer belangrijk broedgebied voor kustbroedvogels van zandplaten en schelpenstrandjes (kluut, bontbekplevier, strandplevier, grote stern, visdief en dwergstern). Vooral de broedpopulatie van de steltlopers die zich in de broedtijd op de Slikken van Flakkee voeden met insecten en andere ongewervelden (kluut, bontbekplevier, strandplevier) vertoonde de laatste decennia een sterke afname. Deze gegevens doen vermoeden dat er een gebrek aan ongewervelden als voedingsbron voor vogelsoorten is ontstaan in deze broedbiotoop. In 2007 zijn hoge normoverschrijdingen van imidacloprid gemeten in het oppervlaktewater van Goeree-Overflakkee die een dodelijke bedreiging voor ongewervelden vormen.