Marianengraben Tiefseegräben sind so stark belastet wie Industriegebiete

In der Tiefe der Meere ist die Welt noch in Ordnung? Weit gefehlt. Selbst Flohkrebse im elf Kilometer tiefen Marianengraben sind mit langlebigen Industrieschadstoffen vollgepumpt.

Krustentier (Hirondellea gigas)
Dr. Alan Jamieson, Newcastle University/ Nature

Krustentier (Hirondellea gigas)


Es ist stockdunkel, und der Wasserdruck ist enorm. Trotzdem leben in den Tiefseegräben bizarr-schöne Fische, Krebse oder Kopffüßer. Dazu Seegurken, Würmer, Bakterien und auch kleine Flohkrebse, die darauf warten, dass Aas und Reste der Meeresalgen von der Oberfläche herabsinken. Doch mit ihnen rieseln auch Plastikteilchen mit Giftstoffen herab.

Inzwischen sind selbst in den tiefsten, fernen Gräben der Ozeane Meerestiere mit Schadstoffen vollgepumpt. Das hat nun ein Forscherteam herausgefunden. Es hatte Flohkrebse im Marianengraben im Westpazifik und dem Kermadecgraben bei Neuseeland untersucht. Zum berühmten Marianengraben gehört mit etwa 11.000 Metern die tiefste Stelle aller Ozeane. Bislang galten die sogenannten Hadal-Zonen (abgeleitet vom griechischen Hades für Unterwelt) von 6000 Metern und tiefer als relativ unbelastet.

Doch die Ozeanologen um Alan Jamieson von der britischen University of Aberdeen berichten von "ungewöhnlich großen Mengen" langlebiger organischer Schadstoffe, sogenannten POPs (Persistent Organic Pollutants) in den Tieren, wie sie sonst nur in der Nähe von Industriegebieten üblich seien. Das weise auf eine Anreicherung dieser industriell hergestellten Schadstoffe hin, schreiben sie im Journal "Nature Ecology & Evolution". Daraus lasse sich zudem folgern, dass diese POP-Stoffe allgegenwärtig im Ozean seien. Viele hätten hormonähnliche Wirkung, gelten als krebserregend und reichern sich zudem in der Nahrungskette an.

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Es gibt mehr als 30 Meeresgräben, die tiefer als 6000 Meter sind. Aufgrund ihrer abgeschiedenen Lage enthalten sie viele Lebewesen, die jeweils nur in einem einzigen Graben existieren. Der Mensch gelangt leichter auf den Mount Everest mit seinen 8848 Metern als in solche Meerestiefen. Bis zum tiefsten Meeresgrund im Marianengraben sind per U-Boot bislang nur der Schweizer Tiefseeforscher Jacques Piccard mit dem US-Marineleutnant Don Walsh1960 getaucht und Starregisseur James Cameron 2012.

"Bisher schauen wir selten in solche Tiefen", sagt Meeresbiologin Antje Boetius vom Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven. Es gebe kaum Forschungs-U-Boote oder Roboter, die unter 6000 Meter tauchen können. Wissenschaftler lassen zumeist von Schiffen aus autonome Geräte mit Fallen oder Kameras herunter.

Für ihre Studie haben Jamieson und Kollegen bekannte Schadstoffgruppen ausgewählt: sieben dioxinähnliche polychlorierte Biphenyle (PCB), die als Flüssigkeiten in Transformatoren, als Weichmacher in Farben und anderen Produkten sowie als Hydraulikflüssigkeit dienen, und sieben polybromierte Diphenylether (PBDE). Sie stecken unter anderem als Flammschutzmittel im Plastik. Beide Stoffgruppen dürfen zwar nicht mehr (PCB) oder nur noch eingeschränkt (PBDE) hergestellt werden, sind aber aufgrund ihrer Stabilität weiterhin weit verbreitet.

Vom Produktionsbeginn der PCB in den Dreißigerjahren bis zu dessen Ende in den Siebzigerjahren seien etwa 1,3 Millionen Tonnen davon hergestellt worden, schreiben die Autoren. Nun befinde sich das Gift unter anderem auf Müllkippen, in Sedimenten nahe der Küste oder im offenen Ozean. Zwei Studien hätten bereits gezeigt, dass Lebewesen in etwas tieferen Meeresregionen höhere Konzentrationen aufwiesen als solche an der Oberfläche. Allerdings habe es bislang keinen Nachweis in Tiefen unter 2000 Metern oder außerhalb der Küstengebiete gegeben.

Die Flohkrebse wurden mit speziellen Fallen gefangen
Dr. Alan Jamieson, Newcastle University/ Nature

Die Flohkrebse wurden mit speziellen Fallen gefangen

Die Forscher um Jamieson untersuchten drei Arten von Flohkrebsen, darunter das wenige Zentimeter große Tierchen Hirondellea gigas aus dem Marianengraben. Sie fingen die Krebse mit einer speziellen Falle aus Tiefen von 7200 bis rund 10.000 Metern und zogen sie auf ein Schiff. Ergebnis der Analyse: Die PCB-Konzentration der Wasserflöhe im Marianengraben lag bei 147 bis 905 Nanogramm PCB pro Gramm Trockengewicht (ng/g) und im Kermadecgraben bei 18 bis 43 ng/g. Die höchsten entdeckten PCB-Konzentrationen im Marianengraben seien damit sogar 50-mal höher als die in Krabben von Reisfeldern, die ihr Wasser von einem der am stärksten verschmutzen Flüsse Chinas erhalten, dem Liaohe.

Die PBDE-Konzentrationen lagen nach Forscherangaben bei 6 bis 29 ng/g Trockengewicht im Marianen- und 14 bis 31 ng/g im Kermadecgraben. Die gesamten Ergebnisse zeigen nach Angaben der Autoren klar, dass sich die menschengemachten Schadstoffe in Meerestieren von zwei der tiefsten Tiefseegräben der Erde anreichern.

Zur Genauigkeit der Analyse gibt es unterschiedliche Ansichten. "Die Autoren verwenden ein bewährtes und validiertes Verfahren für die Analytik der zu untersuchenden PBC und PBDE", meint Ralf Ebinghaus vom Helmholtz-Zentrum Geesthacht. Auch die Bestimmungsgrenzen seien plausibel. Wünschenswert sei zwar möglichst viel Probenmaterial. Angesichts der Herausforderungen, in dieser Tiefe Proben zu nehmen, sei das Erreichte aber bemerkenswert.

Riesigen Strudel aus Plastikmüll

Eric Achterberg vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel (Geomar) bemängelt dagegen die Qualität der Studie. So hätten die Forscher keine Referenzproben und keine Fehlerbalken angegeben, dabei sei beides wichtig, um die Genauigkeit der Messungen zu zeigen.

Woher die Schadstoffe genau stammen und warum die PCB-Konzentrationen im Marianengraben höher sind als im sehr abgeschiedenen Kermadecgraben wissen die Forscher nicht. Es könne an den Industrieregionen am Nordwestpazifik liegen oder an einem riesigen Strudel aus Plastikmüll, dem Nordpazifikwirbel, spekulieren die Forscher. Plastikmüll sinke herab, werde zerkleinert und transportiere Schadstoffe mit in die Tiefe.

"Die gefundenen Mengen finde ich überraschend", sagt auch Tiefseeforscherin Antje Boetius. Bislang gebe es keine Studien über die Wirkung und Giftigkeit der Stoffe für Tiefseetiere. Forscher könnte solche Tiere zwar mit Fanggeräten hochziehen, doch es sei noch nicht gelungen, sie im Labor zu halten. "Das Perfide bei den POPs ist: Sie werden im Gewebe gespeichert, weil sie fettlöslich sind, und reichern sich so in der Nahrungskette an."

Pedro Martínez Arbizu vom Senckenberg Institut in Wilhelmshaven sieht das Tiefseeleben ebenfalls durch Schadstoffe gefährdet. "Der Transport von Partikeln oder gelösten Stoffen von der Oberfläche in die Tiefsee ist schneller, als man normalerweise denken würde", erläutert Arbizu. Er sei im September 2016 mit dem Forschungsschiff "Sonne" beim Kurilen-Kamtschatka-Graben gewesen und habe in 9600 Meter Tiefe "sehr viel" Plastikmüll gefunden.

Auch in der arktischen Tiefsee nimmt die Müllmenge zu, wie erst kürzlich ein Team um Mine Tekman vom Alfred-Wegener-Institut nachgewiesen hat. Eine ferngesteuerte Kamera zeigte Reste von Plastiktüten, Glasscherben und Fischernetzen. Das Team beobachtet seit Jahren Messstellen in rund 2500 Meter Tiefe zwischen Grönland und Spitzbergen.

Dass inzwischen auch in der Tiefsee Müllprobleme auftreten, überrascht Antje Boetius nicht. "In die bedeutend tieferen Gräben fallen Stoffe rein wie in einen Trichter, da findet man eine Anreicherung von allem", meint sie. "Das Meer ist eben ein Teil des Erdsystems, alles was wir an Land tun, hat irgendwann auch Auswirkungen bis in die größten Ozeantiefen."

Von Simone Humml, dpa/joe



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