Studie legt nahe, dass steigende Quecksilberbelastung im Boden mit Klimawandel zusammenhängen könnte

2017 trat das Minamata-Übereinkommen über Quecksilber in Kraft, das dazu beitragen soll, Quecksilberemissionen einzudämmen und die Belastung weltweit zu begrenzen. Eine neue Studie über Quecksilberwerte im Boden deutet jedoch darauf hin, dass die Bestimmungen des Vertrags möglicherweise nicht ausreichen. Eine in Umweltwissenschaft und -technologie schätzt, dass im Boden erheblich mehr Quecksilber gespeichert ist als bisher angenommen, und prognostiziert, dass durch das verstärkte Pflanzenwachstum infolge des Klimawandels sogar noch mehr Quecksilber hinzukommen könnte.

Quecksilber ist ein hartnäckiger Umweltschadstoff, der sich durch Luft, Wasser und Boden bewegt und sich in Pflanzen und Tieren anreichert. Der Boden ist der wichtigste Quecksilberspeicher, in dem dreimal so viel Quecksilber gespeichert ist wie in den Ozeanen und 150-mal so viel wie in der Atmosphäre. Normalerweise bewegt sich das Schwermetall auf natürliche Weise durch diese Reservoirs, aber der Mensch hat diesen Kreislauf verändert. Der vom Menschen verursachte Klimawandel erhöht den Kohlendioxidgehalt, fördert das Pflanzenwachstum und lagert höchstwahrscheinlich mehr Quecksilber im Boden ab, wenn die Vegetation verrottet.

Frühere Studien zu Quecksilberwerten im Boden konzentrierten sich meist auf kleine, regionale Maßstäbe. Doch Xuejun Wang, Maodian Liu und ihre Kollegen wollten ein genaueres, weltweites Modell der Quecksilberwerte im Boden entwickeln, das die Auswirkungen eines sich kontinuierlich erwärmenden Klimas berücksichtigen könnte.

Das Team begann mit der Zusammenstellung von fast 19.000 zuvor veröffentlichten Quecksilbermessungen im Boden und erstellte so eine der größten Datenbanken ihrer Art. Der Datensatz wurde in einen maschinellen Lernalgorithmus eingespeist, um die globale Verteilung von Quecksilber sowohl im Oberboden als auch im Unterboden zu schätzen. Sie fanden heraus, dass die Gesamtmenge an Quecksilber, die in den ersten 40 Zoll (etwa 1 Meter) des Bodens gespeichert ist, ungefähr 4,7 Millionen Tonnen beträgt. Dieser Wert ist doppelt so hoch wie einige frühere Schätzungen, obwohl einige dieser Studien eine geringere Bodentiefe berücksichtigten.

Das Modell des Teams ermittelte die höchsten Quecksilberwerte in pflanzenreichen Gebieten wie den niedrigen Breiten der Tropen, aber auch im Permafrost und in Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte. Umgekehrt wies unbebautes Land wie Buschland oder Grasland relativ niedrige Quecksilberwerte im Boden auf.

Um zu verstehen, wie sich die Klimaerwärmung auf den Quecksilbergehalt im Boden auswirken könnte, kombinierten die Forscher ihr ursprüngliches Modell mit Datensätzen von Umweltfaktoren, die zukünftige Klimaszenarien darstellen. Ihr Modell sagt voraus, dass mit steigenden Temperaturen rund um den Globus auch das Vegetationswachstum gefördert wird, was wiederum den Quecksilbergehalt im Boden erhöhen könnte. Dieser symbiotische Effekt würde die Reduktionsbemühungen überwiegen, die in aktuellen weltweiten Kontrollsystemen wie denen des Minamata-Übereinkommens vorgeschlagen werden.

Zwar seien noch weitere Untersuchungen und Beobachtungen erforderlich, doch die Forscher betonen, dass diese Arbeit die Notwendigkeit einer strengeren, langfristigen und gleichzeitigen Kontrolle der Quecksilber- und Kohlendioxid-Emissionen unterstreiche.