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Umwelt+Natur

Pflanzen speichern Quecksilber

Pflanzen als Quecksilberpumpe
Pflanzen nehmen über ihre Blätter offenbar Quecksilber aus der Luft auf. (Foto: andDraw/ istock)

Durch menschliche Aktivitäten gelangen jedes Jahr große Mengen Quecksilber in die Atmosphäre. Doch die Pflanzen auf unserem Planeten wirken der dadurch verursachten Luftverschmutzung offenbar entgegen, wie eine Studie zeigt. Demnach nehmen sie einen erheblichen Teil der anthropogenen Quecksilber-Emissionen auf und speichern das Schwermetall in ihren Blättern. Los sind wir den giftigen Stoff damit allerdings nicht: Mit dem fallenden Laub gelangt das Quecksilber im Herbst in Böden und Gewässer – und damit auch in den Nahrungskreislauf.

Jedes Jahr gelangen durch anthropogene Emissionen zwei- bis dreitausend Tonnen Quecksilber in die Atmosphäre – unter anderem aus Kohlekraftwerken, Waldbränden, Müllfeuern oder der Zementproduktion. Doch das giftige Schwermetall bleibt nicht ewig in der Luft. In der Atmosphäre wird es durch Oxidationsprozesse umgewandelt und kann dann leicht mit Regen oder Schnee zurück zur Erde transportiert werden. Dort reichert es sich vor allem als Methylquecksilber in Böden und Gewässern an und gelangt auf diese Weise auch in unsere Nahrungskette. So sind zum Beispiel viele beliebte Speisefische wie der Gelbflossen-Thun stark mit Quecksilber belastet. Doch gelangt das Quecksilber wirklich nur über Niederschlag zurück auf die Erde?

Die Rolle der Vegetation

Wissenschaftler um Martin Jiskra von der Universität Toulouse in Frankreich haben nun untersucht, ob das Schwermetall zusätzlich auch über einen anderen Weg aus der Luft entfernt werden kann: über Pflanzen. Ihnen war aufgefallen, dass die Quecksilber-Werte in der Atmosphäre teilweise deutlichen jahreszeitlichen Schwankungen unterliegen – ähnlichen Schwankungen, wie sie auch bei Kohlenstoffdioxid auftreten. Das Treibhausgas wird bekanntermaßen von den Blättern von Bäumen und anderen Gewächsen aufgenommen. Weil Laubpflanzen ihre Fotosynthese-Aktivität im Winter einstellen, ist die CO2-Konzentration zu dieser Jahreszeit höher als im Sommer.

Um den möglichen Zusammenhang zwischen Vegetationsperiode und Quecksilbergehalt der Atmosphäre genauer zu erforschen, wertete das Team Satellitenbilder und Daten von 50 Quecksilber-Messstationen auf der Nordhalbkugel aus, die ein großes Spektrum von marinen, über bewaldete, bis hin zu städtischen Gebieten abdeckten. Das Ergebnis: Zwischen dem Schwermetallgehalt und der über die Satellitenbilder ableitbaren fotosynthetischen Aktivität gibt es eine deutliche Korrelation. Kurzum: Je mehr Grün, desto weniger Quecksilber schwebt in der Luft. In hohen Lagen, an der Küste sowie in Städten spielt dieser Weg der Quecksilber-Sequestrierung demnach kaum eine Rolle – in Regionen mit üppiger Vegetation dafür eine umso größere.

Grüne Quecksilberpumpe

Die Forscher schätzen anhand ihrer Daten, dass die Blätter von Pflanzen weltweit jedes Jahr rund 1000 Tonnen Quecksilber aufnehmen. Das entspricht etwa der Hälfte der jährlichen anthropogenen Emissionen. „Wir gehen davon aus, dass die terrestrische Vegetation als eine globale Quecksilberpumpe fungiert und erheblich zu den saisonalen Variationen des Schwermetallgehalts in der Atmosphäre beiträgt“, schreiben Jiskra und seine Kollegen. Das durch die steigenden CO2-Werte in jüngerer Zeit angekurbelte Pflanzenwachstum kann ihnen zufolge sogar die gleichzeitig gestiegenen menschengemachten Quecksilber-Emissionen ausgleichen.

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Klar ist damit auch: Faktoren wie Waldrodungen oder Dürren können die Effektivität der pflanzlichen Quecksilberpumpe empfindlich stören – und damit beeinflussen, wie sehr Menschen dem giftigen Schwermetall beim Atmen ausgesetzt sind. Veränderungen der Vegetation sollten daher in Modelle zur Berechnung dieser Belastung miteinfließen, wie das Team betont. Ein Problem aber bleibt: Zwar entfernen die Pflanzen das giftige Schwermetall aus der Luft. Wenn sie im Herbst ihre Blätter fallen lassen, wird das darin gespeicherte Quecksilber jedoch Teil des Bodenkreislaufs. Es wandert ins Erdreich, gelangt früher oder später in aquatische Ökosysteme und irgendwann womöglich auf unsere Teller.

Quelle: Martin Jiskra (Universität Toulouse, Frankreich) et al., Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-018-0078-8

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