Subtile Kontamination: Forscher haben das Herbizid Glyphosat erstmals auch im Meer nachgewiesen. In allen Proben aus der Ostsee und den Flussmündungen dieses Meeres waren Spuren des Unkrautvernichtungsmittels und seines Abbauprodukts vorhanden – wenn auch in sehr geringen, wahrscheinlich unschädlichen Konzentrationen. Möglich wurden diese Tests erst durch eine neue Methode, die die Störeffekte des Salzes im Meerwasser umgeht.
Glyphosat ist einer der weltweit meistgenutzten Unkrautvernichter, aber hochumstritten. Die Krebsforschungsabteilung der Weltgesundheitsorganisation WHO stufte das Herbizid vor einigen Jahren als „wahrscheinlich krebserregend“ ein. Studien legen zudem nahe, dass das Mittel die Darmflora von Bienen schädigt und die Überdüngung der Böden fördert. Dennoch wurde das Mittel 2017 in der EU für fünf weitere Jahre zugelassen. Die Diskussionen um die Schädlichkeit des Glyphosats haben damit jedoch nicht aufgehört – auch weil viele Fragen offenbleiben.
Salz stört Nachweis im Meerwasser
Unklar ist beispielsweise bisher, wie viel Glyphosat über Bäche und Flüsse ins Meer geschwemmt wird. „Als Grundvoraussetzung, um das Gefahrenpotenzial einer Substanz für ein Ökosystem beurteilen zu können, muss man zu allererst herausfinden, ob und in welchen Konzentrationen die Substanz dort nachgewiesen werden kann“, erklärt Erstautorin Marisa Wirth vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde.
Das Problem jedoch: Um Glyphosat und sein Abbauprodukt Aminomethylphosphonsäure (AMPA) im Wasser nachzuweisen, müssen die Proben erst aufkonzentriert werden. Bei Süßwasser gelingt dies relativ problemlos, im Meerwasser jedoch stört das Salz: Die Salzionen verhindern die Bindung der Glyphosat- und AMPA-Moleküle an das feste Trägermaterial der Festphasenextraktion.
„Unsere Zielsubstanzen rauschen also quasi ungehindert durch die Festphase durch und gehen verloren, weil das Salz alles blockiert“, erklärt Wirth. Auch bei der eigentlichen Messung können die Salze Störeffekte hervorrufen und instrumentelle Signale verschieben oder unterdrücken.
Selektives Polymer umgeht die Störeffekte
Doch jetzt haben Wirth und ihr Team eine Methode entwickelt, die diese Störeffekte des Salzes umgeht. Dafür testeten sie eine ganze Reihe alternativer Trägermaterialien für die Extraktion aus – und wurden fündig: Sie identifizierten ein Polymer, das durch sogenannte molekulare Prägung hochselektiv Glyphosat und AMPA bindet und zugleich unempfindlich gegenüber dem Salz der Meerwasserproben ist.
Den ersten Test der Methode machten die Wissenschaftler mit Wasserproben aus verschiedenen Teilen der deutschen Ostsee. Sie nahmen die Proben sowohl auf offener See als auch in der Mündung von zehn größeren Flüssen wie der Trave und Oder. Alle Proben wurden mit der neuen Methode auf Glyphosat und AMPA untersucht.
Glyphosat in allen Wasserproben
Das Ergebnis: Sowohl Glyphosat als auch sein Abbauprodukt sind im Wasser der Ostsee nachweisbar. „Die beiden Subtanzen konnten in allen Wasserproben nachgewiesen werden“, berichten die Forscher. „Unseres Wissens nach ist dies der erste Beleg für das Vorkommen von Glyphosat und AMPA im Meerwasser.“ Die Glyphosat-Konzentrationen reichten dabei im offenen Meer von 0,42 bis 0,49 Nanogramm pro Liter und waren unabhängig von der Entfernung zur Küste relativ ähnlich. Das deute darauf hin, dass das Herbizid in der Meeresumwelt lange stabil bleibe, so Wirth und ihr Team.
Beim Abbauprodukt AMPA gab es dagegen deutlich größere Unterschiede: Nahe der Flussmündungen erreichten die Werte bis zu 1,47 Nanogramm pro Liter, im offenen Meer lagen sie dagegen oft unter der Nachweisgrenze. „Das deutet darauf hin, dass AMPA einer schnelleren Biodegradation ausgesetzt ist“, erklären die Wissenschaftler. Das Glyphosat-Abbauprodukt wird demnach schon bald nach seiner Einschwemmung ins Meer zersetzt.
Auswirkungen und wahre Belastung noch unklar
Welche Auswirkungen der Eintrag des Herbizids und seines Abbauprodukts ins Meer haben, ist jedoch noch offen. Die jetzt in der Ostsee gemessenen Werte liegen nach Angaben der Forscher weit unterhalb der Konzentrationen, die für Menschen oder Meeresorganismen als bedenklich diskutiert werden. Allerdings beruhen die jetzigen Messungen nur auf sehr wenigen Stichproben und sind daher nur bedingt aussagekräftig, wie Wirth und ihre Kollegen betonen.
„Diese Ergebnisse können nur als erster Fingerzeig darauf betrachtet werden, wie sich Glyphosat und AMPA im Oberflächenwasser des Meeres verhalten und verteilen“, konstatieren die Wissenschaftler. Ihre neu entwickelte Methode eröffnet nun aber die Möglichkeit, künftig noch mehr Proben auf die Kontamination mit dem Herbizid und seinem Abbauprodukt zu untersuchen. (Chemosphere, 2020; doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.128327)
Quelle: Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde
