Umweltgift PCB in Tiefseegraben gefunden

PCB ist in den meisten Ländern seit den 1970er Jahren verboten, aber das bedeutet nicht, dass es nicht mehr existiert. Nun berichten Tiefseeforscher, dass sie PCB am Grund des Atacama-Grabens im Pazifischen Ozean gefunden haben.

Während ihrer Expedition zum Tiefseegraben entnahm das Forscherteam Sedimentkerne und analysierte sie an fünf verschiedenen Stellen im Graben auf PCB-Vorkommen. Alle analysierten Oberflächensedimentproben enthielten PCB.

Die Studie unter der Leitung von Professorin Anna Sobek vom Fachbereich Umweltwissenschaften der Universität Stockholm und Professor Ronnie N. Glud, Direktor des dänischen Zentrums für Hadalforschung an der Universität Süddänemark, wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.

PCB ist die Abkürzung für Polychlorierte Biphenyle, die 209 verschiedene Substanzen umfasst. Sie wurden in den 1930er Jahren eingeführt und vor allem in Baustoffen und technischen Bauteilen verwendet, sind aber heute in den meisten Ländern verboten und als hochpersistentes Umweltgift eingestuft. PCB kann krebserregend sein und die Fortpflanzungsorgane schädigen.

Obwohl die weltweite Produktion von PCB in den 1970er Jahren stark zurückgegangen ist, stellen die Substanzen immer noch eine Umweltbedrohung dar. Im Jahr 2018 berichteten Forscher beispielsweise, dass die Hälfte der weltweiten Killerwalpopulationen durch PCB geschwächt wurde.

Eine andere Studie hat herausgefunden, dass fressende Amphipoden in der Tiefsee große Mengen an PCB enthielten.

„Es stimmt nachdenklich, dass wir Spuren menschlicher Aktivitäten auf dem Grund eines Tiefseegrabens finden; ein Ort, den die meisten Menschen wahrscheinlich als weit entfernt und isoliert von unserer Gesellschaft wahrnehmen“, sagt Professor Ronnie N. Glud, der daran teilgenommen hat mehr als 10 Expeditionen zu Tiefseegräben auf der ganzen Welt.

Diese Expeditionen haben dazu beigetragen, den Mythos zu zerstreuen, dass Tiefseegräben von den Ereignissen an der Oberfläche unbeeinflusst bleiben, und haben einen Einblick in das überraschend reiche, aktive und vielfältige Leben in den größten Tiefen des Ozeans gegeben. Die Studien haben auch gezeigt, dass Tiefseegräben große Mengen an organischem Material ansammeln, was zur Fähigkeit der Ozeane beiträgt, Kohlenstoff zu absorbieren, der durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Atmosphäre freigesetzt wird.

In Tiefseegräben, die auch Hadalgräben genannt werden, sammelt sich jedoch nicht nur organisches Material an. Das berichtete beispielsweise das dänische Zentrum für Hadal-Forschung im Jahr 2021 Quecksilber reichert sich auch in den Sedimenten der Gräben anund im Jahr 2022 wurde eine ähnliche Ankündigung über Ruß gemacht, bei dem es sich um Partikel handelt, die hauptsächlich bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehen.

Laut Ronnie N. Glud ist die PCB-Konzentration in Proben aus dem Atacama-Graben nicht alarmierend hoch. Er weist darauf hin, dass an Orten wie der Ostsee, der Nordsee und der Bucht von Tokio viel höhere Konzentrationen gefunden wurden. In der Ostsee wurden 300- bis 1500-mal höhere Konzentrationen gemessen.

„Dies sind Orte mit viel menschlicher Aktivität, also würde man das erwarten. Die Atacama-Proben zeigen keine sehr hohen Konzentrationen, aber wenn man bedenkt, dass sie vom Boden eines Tiefseegrabens geborgen wurden, sind sie relativ hoch. A priori nein man würde erwarten, an einem solchen Ort Schadstoffe zu finden“, sagt Ronnie N. Glud.

PCBs sind hydrophob, was bedeutet, dass sie in Wasser schwer löslich sind. Stattdessen binden sie an organisches Material, das zu Boden sinkt.

„Der Atacama-Graben befindet sich in einem Gebiet mit relativ hoher Planktonproduktion in Oberflächengewässern. Wenn das Plankton stirbt, sinkt es auf den Meeresgrund“, erklärt Anna Sobek.

Zudem werden große Materialmengen die steilen Hänge hinab transportiert und lagern sich in den tiefsten Bereichen ab.

Ein Teil des organischen Materials, das den Boden des Atacama-Grabens erreicht, wird schließlich von Mikroorganismen zersetzt, wodurch sich PCBs im Sediment ansammeln.

PCB sind persistente Verbindungen, die sich im Laufe der Zeit langsam wieder ablagern, weshalb in unzugänglichen Gebieten wie den Hadalgräben zunehmende Konzentrationen zu finden sind, obwohl sie in den 1970er Jahren weltweit weitgehend verboten wurden.

„Im Gegensatz zu Küstengebieten, in denen die PCB-Konzentrationen in tieferen Sedimentschichten, die vor 50 Jahren abgelagert wurden, typischerweise höher sind, sind die PCB-Konzentrationen in Hadal-Sedimenten in den oberen Sedimentschichten am höchsten, was darauf hindeutet, dass PCB erst vor kurzem die tieferen Gräben erreicht haben und dass die Konzentrationen noch nicht ihren Höhepunkt erreicht haben: Möglicherweise sehen wir in einigen Jahren höhere Konzentrationen“, sagt Ronnie N. Glud.

Die Tiefseegräben beherbergen viele verschiedene Mikroorganismen und Tiere, die sich an die extremen Lebensbedingungen angepasst haben. Vielleicht beherbergen sie auch Organismen, die die dort abgelagerten Schadstoffe verstoffwechseln können.

Das ist einer der Schwerpunkte des Dänischen Zentrums für Hadalforschung, und für diese Forschung verfügt das Zentrum über einen soliden Bestand an gefrorenen Sedimentproben, die bei Expeditionen zu verschiedenen Tiefseegräben in den Jahren 2021 und 2022 gesammelt wurden.

„Uns interessiert, ob PCBs auch in anderen Tiefseegräben vorkommen oder nur im Atacama-Graben vorkommen. Außerdem wollen wir die dort lebenden Bakterien untersuchen und mehr über ihre Funktion erfahren“, sagt Ronnie N Glud.

Die Tiefseegräben befinden sich in der Hadalzone des Ozeans, die in Tiefen von 6-11 km liegt. Es gibt etwa 27 Tiefseegräben, auch Hadalgräben genannt, benannt nach dem griechischen Gott Hades, der die Unterwelt beherrschte.