Das Schmelzen antarktischen Eises könnte laut einer Studie mehr Quecksilber in den Südozean freisetzen
Eine neue Studie zeigt, dass das Abschmelzen antarktischer Gletscher möglicherweise die Freisetzung von Quecksilber in den Südatlantik verstärkt und damit die Besorgnis über toxisches Methylquecksilber, marine Nahrungsketten sowie die Auswirkungen des Klimawandels auf bestehende Umweltverschmutzung erhöht.
Die Antarktis, die lange Zeit als eine der entlegensten und unberührtesten Regionen der Erde galt, könnte mit der beschleunigten Eisschmelze infolge des Klimawandels zunehmend größere Mengen an Quecksilber in den Südlichen Ozean freisetzen, so eine neue Studie zum sich verändernden Quecksilberkreislauf des Kontinents.
Seit Jahrzehnten fungiert das extrem kalte Klima der Antarktis als riesiges Reservoir für Schadstoffe, die aus anderen Teilen der Welt transportiert werden. Atmosphärische und ozeanische Zirkulation können Verunreinigungen, einschließlich Quecksilber, über weite Strecken transportieren, bevor sie abgelagert und in Eis, Schnee, Böden und marinen Sedimenten gespeichert werden.
Doch mit steigenden globalen Temperaturen und dem fortschreitenden Rückzug des antarktischen Eises könnten einige dieser historisch gespeicherten Schadstoffe erneut mobilisiert und in die umliegenden Gewässer freigesetzt werden.
Die Ergebnisse wecken Bedenken darüber, wie der Klimawandel die globale Bewegung von Quecksilber einem toxischen Schwermetall, das sich in marinen Ökosystemen anreichern und letztlich in die menschliche Nahrungskette gelangen kann, verändern könnte.
Die Quecksilberanreicherung hat seit der industriellen Revolution zugenommen
Forscher der Peking-Universität sammelten und analysierten 16 Sedimentproben vom Kontinentalschelf rund um die Antarktische Halbinsel, einer Region, die besonders raschen Umweltveränderungen ausgesetzt ist.
Chemische Analysen zeigten, dass die durchschnittliche Rate der Quecksilberanreicherung in Sedimenten seit dem Beginn der industriellen Revolution um etwa 160 % zugenommen hat, wobei eine besonders deutliche Beschleunigung etwa ab den 1950er-Jahren einsetzte.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sowohl historische vom Menschen verursachte Quecksilberemissionen als auch Veränderungen in der antarktischen Umwelt die Menge des abgelagerten und in der Region umverteilten Quecksilbers beeinflussen.
Anderswo in der Welt freigesetztes Quecksilber einschließlich aus Aktivitäten wie Kohleverbrennung und Bergbau kann über die Atmosphäre große Entfernungen zurücklegen, bevor es schließlich polare Regionen erreicht.
Einmal abgelagert, kann Quecksilber über lange Zeit in Schnee, Eis, Böden und marinen Umgebungen gespeichert bleiben.
Der Klimawandel verändert diesen Prozess jedoch.
Das Schmelzen der Gletscher könnte die Freisetzung von Quecksilber in den Ozean erhöhen
Die Forscher nutzten Computermodelle, um den globalen Quecksilberkreislauf zu untersuchen und abzuschätzen, wie verschiedene Quellen zum Quecksilber in antarktischen marinen Sedimenten beitragen.
Ihre Analyse deutete darauf hin, dass das aus Gletschern in den Ozean freigesetzte Quecksilber seit dem Beginn der industriellen Revolution um bis zu 550 % zugenommen hat.
Die Forscher schätzten, dass etwa 56 % des in marinen Sedimenten rund um die Antarktische Halbinsel nachgewiesenen Quecksilbers direkt aus atmosphärischer Deposition stammten.
Der Rest stand wahrscheinlich im Zusammenhang mit Prozessen wie Gletscherschmelzwasser, Verwitterung und Erosion von Eis, Böden und Sedimenten auf dem Kontinent.
Mit steigenden Temperaturen können schmelzende Gletscher und zunehmende Erosion Schadstoffe mobilisieren, die Jahrzehnte oder länger eingeschlossen geblieben sind.
Veränderungen in den Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozean, Eis und Land können daher die Bewegung von Quecksilber durch die antarktische Umwelt beschleunigen.
Der Klimawandel könnte den globalen Quecksilberkreislauf neu gestalten
Die Ergebnisse verdeutlichen eine wichtige, aber manchmal übersehene Folge des Klimawandels: Erwärmung kann sich nicht nur auf Temperaturen, Meeresspiegel und Ökosysteme auswirken, sondern auch auf die Bewegung von Schadstoffen.
Durch menschliche Aktivitäten freigesetztes Quecksilber kann weltweit zirkulieren, bevor es entfernte Regionen erreicht.
Historisch gesehen dienten polares Eis und gefrorene Böden als Reservoirs, die einen Teil dieser Kontamination speichern konnten. Wenn sich diese gefrorenen Umgebungen verändern, kann zuvor abgelagertes Quecksilber erneut mobilisiert werden.
Dies führt zu dem, was Wissenschaftler manchmal als Altlastenproblem der Verschmutzung bezeichnen selbst wenn die aktuellen Emissionen reduziert werden, können vor Jahrzehnten freigesetzte Schadstoffe weiter durch die Umwelt zirkulieren.
Forscher sagen daher, dass der Klimawandel die Kontrolle der globalen Quecksilberverschmutzung komplizierter machen könnte, als lediglich die heutigen Emissionen zu reduzieren.
Toxisches Methylquecksilber kann in die marine Nahrungskette gelangen
Einer der größten Gründe zur Sorge entsteht, wenn Quecksilber in der Umwelt in Methylquecksilber umgewandelt wird, eine hochtoxische organische Form des Metalls.
Bestimmte Mikroorganismen können Quecksilber unter geeigneten Umweltbedingungen in Methylquecksilber umwandeln.
Einmal gebildet, kann Methylquecksilber von kleinen Meeresorganismen aufgenommen werden und sich schrittweise entlang der Nahrungskette anreichern ein Prozess, der als Bioakkumulation und Biomagnifikation bezeichnet wird.
Die Kontamination kann sich von Mikroorganismen und Plankton auf Krill und Fische und schließlich auf Seevögel und Meeressäuger ausbreiten.
Auch Menschen können Methylquecksilber ausgesetzt sein, vor allem über den Verzehr kontaminierter Meeresfrüchte.
Frühere Forschung hat gezeigt, dass Mikroorganismen in antarktischen Meeresumgebungen zur Quecksilberumwandlung beitragen können, was das Potenzial hervorhebt, dass in den Südlichen Ozean freigesetztes Quecksilber biologisch verfügbar wird.
Quecksilberexposition kann das Nervensystem schädigen
Methylquecksilber ist besonders besorgniserregend wegen seiner Auswirkungen auf das Nervensystem.
Bei ausreichend hohen Expositionsmengen kann es die neurologische Funktion, Entwicklung, das Verhalten und die Fortpflanzung bei Wildtieren beeinträchtigen.
Das Thema ist auch für die menschliche Gesundheit relevant. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) stuft Quecksilber als eine der Chemikalien von großer Bedeutung für die öffentliche Gesundheit ein.
Eine Exposition gegenüber Quecksilber kann das Nerven-, Verdauungs- und Immunsystem beeinträchtigen, während bestimmte Formen auch Lunge, Nieren, Haut und Augen schädigen können. Föten und kleine Kinder sind besonders anfällig für die neurologischen Auswirkungen einer Methylquecksilber-Exposition.
Ähnliche Veränderungen zeigen sich auch in anderen kalten Regionen
Das Phänomen ist nicht auf die Antarktis beschränkt.
Wissenschaftler haben vergleichbare Prozesse in anderen kalten Regionen beobachtet, insbesondere in der Arktis, wo das Auftauen des Permafrosts Quecksilber und andere Schadstoffe freisetzen kann, die in gefrorenen Böden eingeschlossen geblieben sind.
Auch Umweltveränderungen anderswo können die Bewegung von Schadstoffen verändern.
Im Nordosten der Vereinigten Staaten zum Beispiel können zunehmende Starkstürme und Erosion beeinflussen, wie Quecksilber und andere Schadstoffe durch Einzugsgebiete und Ökosysteme transportiert werden.
Zusammengenommen deuten diese Beobachtungen darauf hin, dass der Klimawandel den Quecksilberkreislauf in mehreren Regionen der Welt neu gestalten könnte.
Die Reduzierung von Emissionen bleibt wichtig doch Altlasten-Quecksilber könnte verbleiben
Die Ergebnisse stellen eine langfristige Herausforderung für weltweite Bemühungen zur Reduzierung der Quecksilberverschmutzung dar.
Die Verringerung neuer Emissionen aus Quellen wie Kohleverbrennung, Bergbau und industriellen Aktivitäten bleibt eine wichtige Strategie zur Begrenzung zukünftiger Kontamination.
Bereits in Gletschern, gefrorenen Böden und anderen Umweltreservoirs abgelagertes Quecksilber stellt jedoch ein Erbe historischer Verschmutzung dar.
Da die globale Erwärmung weiter Eis schmilzt und gefrorene Umgebungen verändert, könnte ein Teil dieses gespeicherten Quecksilbers weiterhin in Ozeane und Ökosysteme freigesetzt werden, selbst wenn die vom Menschen verursachten Neuemissionen zurückgehen.
Das bedeutet, dass Verbesserungen der Quecksilberwerte in der Umwelt nicht unmittelbar nach einer Reduzierung der aktuellen Emissionen eintreten müssen.
Die antarktischen Befunde verdeutlichen daher einen breiteren Zusammenhang zwischen Klimawandel, Umweltverschmutzung, marinen Ökosystemen und menschlicher Gesundheit.
Während sich der Planet erwärmt, untersuchen Wissenschaftler zunehmend nicht nur, was aus den gefrorenen Regionen der Welt verloren geht, sondern auch, welche lange gespeicherten Substanzen wieder in die Umwelt freigesetzt werden könnten.
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