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Mehr Quecksilber im Fisch durch den Klimawandel?

Thunfische
Thunfische und viele andere Speisefische sind oftmals mit Quecksilber belastet. (Bild: Huy Thoai/ istock)

Fische sind beliebte Lebensmittel und gehören in manchen Regionen sogar zu den wichtigsten Nahrungsquellen vieler Menschen. Doch der Konsum der Meerestiere ist gesundheitlich nicht immer unbedenklich. Denn etliche Speisefische sind heutzutage mit giftigem Quecksilber belastet. Wie Forscher nun herausgefunden haben, hängt das Ausmaß der Belastung dabei nicht nur von der Schwermetallkonzentration im Wasser ab. Auch die Überfischung und der Klimawandel spielen eine Rolle. So scheint die Kontamination von Fischen durch die höheren Wassertemperaturen zu steigen – trotz sinkender Quecksilber-Emissionen.

Quecksilber ist ein Schwermetall, das ab einer bestimmten Dosis für alle Lebewesen giftig ist: Der Stoff blockiert Enzyme, stört das Nervensystem und kann durch eine schleichende Anreicherung im Körper zu schweren Gesundheitsschäden führen. Umso besorgniserregender ist daher, dass Quecksilber auch in unsere Nahrungskette gelangt. Das Schwermetall wird unter anderem durch menschliche Aktivitäten wie das Verbrennen von Kohle, Müllfeuer oder das Schürfen von Gold in die Atmosphäre freigesetzt und gelangt von dort zum Beispiel in Gewässer. Dort reichert sich der Stoff in Form von Methylquecksilber in Fischen und anderen Meerestieren an – darunter beliebten Speisefischen wie Thunfisch, Kabeljau und Schwertfisch.

Um solche potenziell gefährlichen Belastungen einzudämmen, hat die internationale Staatengemeinschaft mit der Minamata-Konvention eine Reduzierung der anthropogenen Quecksilber-Emissionen beschlossen. „Nicht berücksichtigt wurde bei den dabei vereinbarten Zielen aber, wie sich Veränderungen in den marinen Ökosystemen auf die Bioakkumulation von Methylquecksilber auswirken“, erklären Amina Schartup von der Harvard University in Cambridge und ihre Kollegen. Welchen Einfluss haben beispielsweise die Überfischung und der Klimawandel auf die Belastung von Speisefischen? Um dies herauszufinden, haben die Wissenschaftler nun Daten vom Golf von Maine im Atlantischen Ozean ausgewertet. Das untersuchte Material aus mehr als 30 Jahren beinhaltete unter anderem Informationen zu Temperaturveränderungen, Fischbeständen und den Ernährungsgewohnheiten bestimmter Arten sowie der Belastung mit Methylquecksilber.

Ernährungsumstellung mit Folgen

Bei ihren Analysen machten Schartup und ihr Team eine spannende Entdeckung: Die Quecksilberkonzentration im Gewebe von Kabeljaufischen (Gadus morhua) war in den 1970er Jahren bis zu 23 Prozent niedriger als in den 2000ern. Beim Dornhai (Squalus acanthias) dagegen war der Trend genau anders herum – obwohl beide Arten denselben Lebensraum besiedeln und eine ähnliche Position im Nahrungsnetz einnehmen. Des Rätsels Lösung: In den 1970er Jahren gingen die Heringpopulationen im Golf von Maine aufgrund von Überfischung dramatisch zurück und damit eine wichtige Nahrungsquelle von Kabeljau und Dornhai. In dieser Zeit wählten die Spezies einen jeweils anderen Futterersatz. Während der Dornhai auf stärker belastete Nahrung umstieg, ersetzte der Kabeljau den Hering mit Sardinen und anderen kleinen Fischen – Arten, die aufgrund ihrer unteren Position im Nahrungsnetz geringer kontaminiert sind.

Doch nicht nur die Nahrungsquellen von Fischen beeinflussen ihre Belastung mit Methylquecksilber, wie das Beispiel des Blauflossen-Thunfisches (Thunnus thynnus) zeigt. Der beliebte Speisefisch gehört zu den am stärksten belasteten Arten unter den marinen Fischen überhaupt. Seine Rolle als Top-Prädator an der Spitze des Nahrungsnetzes kann die hohen Schwermetallkonzentrationen jedoch nur zum Teil erklären, wie die Forscher berichten. Ein weiterer Faktor ist das Bewegungs- und Jagdverhalten: Als Hochgeschwindigkeitsjäger, der zudem lange Wanderungen unternimmt, verbraucht der Thunfisch im Vergleich zu anderen Fischen besonders viele Kalorien. „Solche Fische fressen sehr viel im Verhältnis zu ihrer Größe, weil sie so viel schwimmen“, erklärt Schartup. Die Folge sei eine stärkere Kontamination mit Quecksilber.

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Die Rolle der Wassertemperatur

Verstärkt wird dieser Effekt offenbar durch die steigenden Ozeantemperaturen. So stellten die Wissenschaftler fest: Trotz sinkender Quecksilber-Emissionen ist die Belastung von Thunfischen im Golf von Maine zwischen 2012 und 2017 um 3,5 Prozent pro Jahr gestiegen. Diese Entwicklung korreliert auffällig mit der dortigen Wassererwärmung – der Golf von Maine gehört dem Team zufolge zu den Gewässern, die sich im Zuge des Klimawandels am schnellsten erwärmen. Schon frühere Studien haben nahegelegt, dass steigende Wassertemperaturen zu einer höheren Quecksilberbelastung bei Fischen führen. Dies könnte daran liegen, dass die Tiere in wärmerem Wasser mehr Energie beim Schwimmen verbrauchen. Sie müssen dann mehr Kalorien aufnehmen, was schlussendlich zu einer stärkeren Kontamination mit dem Schwermetall führt. Daneben könnten auch temperaturbedingte Veränderungen bei der Nahrungssuche eine Rolle spielen.

Mithilfe eines Modells berechneten die Forscher, wie sich dieser Zusammenhang künftig auf andere Arten auswirken könnte. Demnach würde ein Anstieg der Wassertemperatur um ein Grad im Vergleich zum Jahr 2000 zum Beispiel die Belastung des Kabeljaus um rund 32 Prozent erhöhen. „Die jüngst erreichten Erfolge in Sachen anthropogene Quecksilber-Emissionen bedeuten, dass künftig wahrscheinlich das Fischereimanagement und die Ozeanerwärmung die wichtigsten Treiber hinter den Methylquecksilber-Konzentrationen in marinen Fischen sein werden“, konstatiert das Team. „Um die Ökosysteme und die menschliche Gesundheit zu schützen, müssen wir daher nicht nur die Schwermetall-Freisetzung weiter verringern, sondern auch die der Treibhausgase“, ergänzt Schartups Kollegin Elsie Sunderland.

Quelle: Amina Schartup (Harvard University, Cambridge) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-019-1468-9

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