Überraschend giftig: Selbst die tiefsten Gräben der Ozeane sind mit Giftstoffen wie PCB und polybromierten Diphenylethern (PBDE) belastet – und das überraschend stark. Am Grund des Marianengrabens ermittelten Forscher in Krebsen PCB-Werte, die sogar 50-fach höher liegen als im dreckigsten Fluss Chinas. Woher die Schadstoffe stammen und warum ausgerechnet die vermeintlich unberührte Tiefsee so stark belastet ist, bleibt vorerst rätselhaft.
Polychlorierte Biphenyle (PCB) gehören zum „dreckigen Dutzend“ der langlebigen organischen Schadstoffe (POP). Diese hormonähnlich wirkenden und krebserregenden Chlorverbindungen sind teilweise seit Jahrzehnten verboten. Dennoch lassen sich diese in der Natur kaum abbaubaren Umweltgifte bis heute im Gletschereis, in Meeressäugern und sogar in Blut und Muttermilch von Menschen nachweisen.
Ähnlich ist es bei den polybromierten Diphenylethern (PBDE): Auch diese in Flammschutzmitteln enthaltenen organische Chemikalien gelten wegen ihrer hormonähnlichen Wirkung als endokrine Disruptoren und sind schwer abbaubar. Ihr Einsatz ist seit rund zehn Jahren in einigen Ländern stark eingeschränkt und teilweise verboten.
Proben vom Grund des Marianengrabens
Doch haben es diese menschengemachten Giftstoffe inzwischen auch in die Tiefsee geschafft – eines der entlegensten und vermeintlich unberührtesten Gebiete unseres Planeten? Um das herauszufinden, haben Alan Jamieson von der University of Aberdeen und seine Kollegen zwei extreme Orte untersucht: den Grund des knapp 11.000 Meter tiefen Marianengrabens im Nordpazifik und den rund 10.000 Meter tiefen Kermadec-Graben im Südpazifik.
Für ihre Studie ließen die Forscher 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 PCBs und PBDEs. „Wir stellen uns den tiefen Ozean gerne als ein entlegenes und unberührtes Reich vor“, sagt Jamieson. Doch das sei ein Trugschluss. Denn vieles, was an der Wasseroberfläche schwimmt, landet irgendwann auch in der Tiefe.
Belasteter als dreckigste Küstenbuchten
Und tatsächlich: Die Flohkrebse aus den beiden Tiefseegräben waren alles andere als giftfrei – im Gegenteil. „Wir haben PCBs und PBDEs in allen Proben aus allen Tiefen der beiden Tiefseegräben gefunden“, berichten Jamieson und seine Kollegen. Besonders hoch waren die PCB-Werte bei den Krebsen aus dem im Marianengraben: Sie lagen bei 147 bis 905 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht.
Dies ist überraschend viel: „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 zudem 50-fach höher als bei Krebsen aus dem Liaohe Fluss, einem der dreckigsten Flüsse Chinas.“
Im rund 7.000 Kilometer entfernten Kermadec-Graben war die PCB-Belastung geringer, aber mit 25 Nanogramm pro Gramm noch immer deutlich erhöht, wie die Forscher berichten. In beiden Tiefseegräben fanden sie zudem erhöhte Werte für PBDE: Im Marianengraben lag sie zwischen 6 und 29 Nanogramm pro Gramm Trockengewicht und im Kermadec-Graben bei 14 bis 31 Nanogramm.
In doppelter Hinsicht überraschend
Jamieson und seine Kollegen, aber auch andere Meeresforscher sind über die hohen Schadstoffwerten erstaunt: „Die hohen Konzentrationen in den Flohkrebsen aus der Tiefsee sind überraschend, zeigen sie doch, dass auch sehr abgelegene Regionen unseres Planeten stark durch industrielle Chemikalien beeinflusst werden“, kommentiert Eric Achterberg vom GEOMAR Helmholzzentrum für Ozeanforschung in Kiel.
Erstaunlich ist aber nicht nur der Fundort, sondern auch die Tiergruppe: „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. Diese Krebse sind daher normalerweise viel weniger kontaminiert als in der Nahrungskette höher stehende Räuber. „Bei den beschriebenen Werten müssten die Räuber der Tiefsee extrem hoch kontaminiert sein“, sagt Kammann.
Woher kommt das Gift?
Rätselhaft bleibt vorerst, woher die Schadstoffe in den Tiefseegräben stammen und warum ihre Konzentrationen so enorm hoch sind. 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.
Nach Ansicht der Forscher könnte dies auch erklären, warum der Marianengraben stärker kontaminiert ist als der tausende Kilometer weiter südlich liegende Kermadec-Graben: Der Marianengraben liegt unweit des Großen Pazifischen Müllstrudels, in dem Strömungen Unmengen an Plastikmüll zusammentreiben.
„Langanhaltender zerstörerischer Einfluss“
Hinzu kommt, dass im kalten Wasser der Tiefsee Abbauprozesse langsamer ablaufen als in wärmeren Meeresgebieten. Gleichzeitig sind Sediment und Lebenswelt der Tiefseegräben weitgehend isoliert von denen in flacheren Meeresgebieten. Was einmal hineingerät, kommt daher so schnell nicht wieder hinaus.
„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. (Nature Ecology & Evolution, 2017; doi: 10.1038/s41559-016-0051)
(Newcastle University/ Nature, 14.02.2017 – NPO)
