Giftige Altlasten im Tiefseegraben

Der Flohkrebs Hirondellea gigas - im Marianengraben ist er hoch mit PCB belastet (Foto: Alan Jamieson/ Newcastle University )

Polychlorierte Biphenyle (PCB) gehören zum "dreckigen Dutzend" der langlebigen organischen Umweltgifte und sind seit Jahrzehnten verboten. Dennoch sind sie bis heute in der Umwelt zu finden – und das in teilweise erschreckend hohen Konzentrationen. Sogar im Marianengraben, dem tiefsten Punkt der Ozeane, haben Forscher nun überraschend hohe PCB-Werte gemessen. Wie so viel von diesem Umweltgift in mehr als 10.000 Meter Tiefe gelangt ist, beleibt bisher rätselhaft.

Die Tiefsee ist bis heute eines der großen unerforschten Gebiete unseres Planeten. Die ausgedehnten Ebenen der tiefen Ozeane, aber auch die Tiefseegräben machen ihre Erkundung schon allein durch ihre Unzugänglichkeit schwierig. Gleichzeitig galt dieser Lebensraum in tausenden Metern Tiefe als eine der wenigen noch weitgehend unberührten Zonen unseres Planeten. "Wir stellen uns den tiefen Ozean gerne als ein entlegenes und unberührtes Reich vor", sagt Erstautor Alan Jamieson von der University of Aberdeen. Doch das sei ein Trugschluss: Weil vieles, was an der Wasseroberfläche schwimmt, irgendwann nach unten sinkt, landen auch tote Organismen, Müll und Chemikalien irgendwann in der Tiefe.

Jamieson und seine Kollegen wollten deshalb wissen, wie viele organische Schadstoffe es in zwei der extremsten Tiefseegräben der Welt gibt, dem Marianengraben im Nordpazifik und dem Kermadec-Graben im Südpazifik. Für ihre Studie ließen sie ein ferngesteuertes Tauchboot bis auf den Grund der Gräben sinken und fingen damit jeweils mehrere Tiefsee-Flohkrebse (Amphipoda). Diese Krebse analysierten die Forscher im Labor auf ihren Gehalt an zwei langlebigen organischen Schadstoffen: polychlorierte Biphenyle (PCB) und polybromierte Diphenylether (PBDE). Beide gelten als gesundheitsschädlich, weil sie im Körper von Tier und Mensch eine hormonähnliche Wirkung entfalten. Die unter anderem für Elektronikflüssigkeiten eingesetzten PCBs gehören zu den Schadstoffen, deren Herstellung und Einsatz bereits Ende der 1970er Jahre in vielen Ländern verboten wurde. PBDEs wurden vor allem als Flammschutzmittel eingesetzt, ihr Einsatz ist seit rund zehn Jahren in einigen Ländern stark eingeschränkt und teilweise verboten.

Mehr Gift als in Küstennähe

Die Analysen ergaben Überraschendes: In allen Flohkrebsen wiesen die Forscher sowohl PCB als auch PBDE nach. Die PCB-Konzentrationen bei Krebsen aus dem Kermadec-Graben lagen bei durchschnittlich 25 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht, im Marianengraben erreichten die PCB-Werte sogar zwischen 147 und 905 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht. "Das ist vergleichbar mit denen in der japanischen Suruga Bay, einem der am stärksten verschmutzten industriellen Zonen des Nordwestpazifik", sagt Jamieson. "Die höchsten Werte im Marianengraben sind 50-fach höher als bei Krebsen aus dem Liaohe Fluss, einem der dreckigsten Flüsse Chinas." Auch die Belastung mit polybromierten Diphenylethern war in beiden Tiefseegräben erhöht, wenn auch nicht so stark wie bei den PCBs. Die Konzentrationen lagen im Marianengraben zwischen 6 und 29 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht und im Kermadec-Graben bei 14 bis 31 Nanogramm, wie die Forscher berichten.

"Die Tatsache, dass wir so außergewöhnlich hohe Belastungen mit diesen Schadstoffen in einer der entlegensten und unzugänglichsten Habitate unseres Planeten gefunden haben, verdeutlicht, welchen langanhaltenden, zerstörerischen Einfluss die Menschheit auf die Erde hat", konstatiert Jamieson. Das hohe Ausmaß, in dem PCB und PBDE selbst in den Tiefseegräben vorkommen, überrascht auch nicht an der Studie beteiligte Meeresforscher: "Diese Krebse haben eine geringe Lebenserwartung und stehen in der Nahrungskette der Tiefsee weit unten", sagt Ulrike Kammann von Thünen-Institut für Fischereiökologie in Hamburg. Daher sei ihre hohe Kontamination erstaunlich. Normalerweise geht man davon aus, dass weiter oben in der Nahrungskette stehende Tiere stärker belastet sind, weil sich die Gifte bei ihnen anreichern. Deshalb finden sich beispielsweise bei Eisbären, Delfinen und Orcas bis heute erhöhte PCB-Werte. "Bei den beschriebenen Werten müssten die Räuber der Tiefsee extrem hoch kontaminiert sein", sagt Kammann. Ob das tatsächlich so ist, lässt sich bisher nicht feststellen.

Rätselhaft ist auch, woher die Schadstoffe in den beiden Tiefseegräben stammen und warum ihre Konzentrationen dort höher sind als selbst in Meeresgebieten direkt an Industriegebieten. Jamieson und seine Kollegen vermuten, dass die Tiefseegräben wie eine Schadstoff-Falle wirken:  Die an der Oberfläche an Mikroplastik und andere organische Partikel gebundenen Schadstoffe sinken ab und sammeln sich im Sediment der Tiefseegräben an, weil sie von dort aus nicht wieder hinausgespült werden können. Die Gräben und ihre Bewohner seien weitestgehend isoliert vom Rest des Meeres, so die Forscher. Was einmal hineingerät, komme daher so schnell nicht wieder hinaus. Hinzu kommt, dass im kalten Wasser der Tiefsee Abbauprozesse noch langsamer ablaufen als in wärmeren Meeresgebieten. "Somit müssen wir uns auch nach dem Verbot solcher Substanzen noch über Jahrzehnte mit dem Erbe früherer Fahrlässigkeit im Umgang mit diesen Chemikalien befassen", kommentiert Andrea Koschinsky-Fritsche vom MARUM Zentrum für Marine Umweltwissenschaften in Bremen.

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