Ob durch die Einleitung von Nährstoffen aus landwirtschaftlichen Betrieben in lokale Flüsse oder durch die Entsorgung von Plastik in den Ozean, Wasserverschmutzung kann sich negativ auf die Gesundheit von Mensch und Umwelt auswirken. Tatsächlich töten Krankheiten, die durch Wasserverschmutzung verursacht werden, jedes Jahr mehr Menschen als alle Formen von Gewalt – einschließlich Krieg.
Wissenschaftler können eine Vielzahl von Werkzeugen und Methoden anwenden, um aquatische Umgebungen vor Verschmutzung zu schützen. Dazu gehört die Überwachung von Tieren, die zu einer „Indikatorart“ gehören. Das Vorhandensein oder Fehlen dieser Tiere kann Wissenschaftlern viel über Veränderungen der Umweltbedingungen, unter denen sie leben, verraten.
Amphibien beispielsweise können Wissenschaftlern dabei helfen, die Auswirkungen der Verschmutzung auf Wasserstraßen zu bestimmen. Viele dieser kaltblütigen Wirbeltiere – Frösche, Kröten, Salamander und Molche – beginnen ihr Leben als Larven im Wasser und ziehen schließlich an Land, obwohl einige Arten ihr ganzes Leben im Wasser verbringen. Die meisten Amphibien atmen auch bis zu einem gewissen Grad durch ihre Haut, was sie besonders anfällig für Wasserverschmutzung macht.
„Die meisten Probleme, die wir bei Amphibien sehen, sind darauf zurückzuführen, dass ihre Haut durchlässiger ist als die anderer Wirbeltiere. Einige Amphibien haben überhaupt keine Lunge und sind vollständig von der Hautatmung abhängig. Daher kann die Wasserverschmutzung direkt toxisch für Amphibien sein“, sagte Ivana Mali, The Ecology Wildlife Foundation Distinguished Scholar for Conservation Biology am NC State. „Dies ist einer der Gründe, warum wir sie als Umweltgesundheitsindikatoren überwachen.“
Mali, dessen Forschung untersucht, wie Reptilien und Amphibien auf anthropogene Stressfaktoren wie Klimawandel und Lebensraumzerstörung reagieren, fügte hinzu, dass die Belastung durch Wasserverschmutzung, insbesondere chemische Kontamination, dazu führen kann, dass Amphibien eine Vielzahl von Gesundheitsproblemen erleiden, die von einer Veränderung ihrer Gesundheit reichen Hautmikrobiom, das ihre Anfälligkeit für Krankheiten erhöht, für morphologische Missbildungen, die ihre Überlebenschancen verringern.
In schweren Fällen von Wasserverschmutzung kann es zu Massensterben kommen. Im Jahr 2016 meldete der peruanische Wildtier- und Forstdienst Serfor den Tod von 10.000 vom Aussterben bedrohten Fröschen entlang einer 30-Meilen-Strecke des Flusses Coata, einem Nebenfluss des Titicaca-Beckens. Frühere Studien fanden große Konzentrationen von Schwermetallen wie Blei und Quecksilber im gesamten Becken, wobei Forscher die Verschmutzung mit regionalen Bergbaubetrieben in Verbindung brachten.
Amphibien haben sich vor etwa 365 Millionen Jahren aus Lappenflossenfischen entwickelt und spielen laut Mali seitdem eine wesentliche Rolle für die Gesundheit des Ökosystems. Da die meisten Amphibien einen Teil ihres Lebens im Wasser und an Land verbringen, stellen sie eine wichtige Verbindung im Energie- und Nährstoffkreislauf zwischen Wasser und Land dar. Sie dienen auch als wichtige Komponenten in vielen Nahrungsnetzen und fungieren sowohl als Raubtiere als auch als Beute.
Leider sind Amphibien eine der am stärksten bedrohten Wirbeltiergruppen der Welt. Eine Bewertung aus dem Jahr 2004 ergab, dass dies fast der Fall war ein Drittel der mehr als 8.000 Amphibienarten sind vom Aussterben bedroht und repräsentieren 1.856 Arten. Es wird angenommen, dass fast 168 Arten bereits ausgestorben sind, während mindestens 2.469 Arten aktiv zurückgehen. In den Vereinigten Staaten gehen Amphibienpopulationen mit einer durchschnittlichen Rate von zurück 3,79 % pro Jahr.
Mali sagte, dass diese Rückgänge auf eine Kombination von Stressoren zurückzuführen sind, darunter der Verlust und die Umwandlung von Lebensräumen, Umweltverschmutzung, aufkommende Infektionskrankheiten, Klimawandel und mehr. In der Triangle-Region von North Carolina zum Beispiel haben Stadtentwicklung und landwirtschaftliche Betriebe zur Wasserverschmutzung in den Einzugsgebieten der Flüsse Neuse und Tar-Pamlico beigetragen – der Heimat des Neuse-Wasserhundes. Der Riesensalamander ist jetzt vom Aussterben bedroht, wobei die Populationen um bis zu 50 % zurückgehen.
„Oft sind es mehrere Stressoren, die synergetisch wirken“, sagt Mali. „Das Verständnis, wie diese Stressoren miteinander interagieren und sich auf die Bevölkerung auswirken, wird für die Entwicklung solider Managementstrategien von entscheidender Bedeutung sein.“
Wenn es um den Schutz von Amphibien geht, ist es laut Mali von entscheidender Bedeutung, dass die lokalen Regierungen bestehende Lebensräume schützen und bessere Reinigungsarbeiten durchführen, um die Wasserqualität zu erhalten. Auch die Öffentlichkeit kann helfen, indem sie Erholungsgewässer pflegt, Müll aufsammelt, Arzneimittel ordnungsgemäß entsorgt und den Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden auf Rasenflächen vermeidet.