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Dienstag, 26.07.2016
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Schmelzende Gletscher setzen giftige Schadstoffe frei

Schmelzwasser bringt längst verbotene Gifte zurück in die Umwelt

Die durch den Klimawandel schmelzenden Gletscher geben nun chemische Stoffe frei, die über Jahrzehnte im Eis eingeschlossen waren. Dazu gehören auch Schadstoffe, die schon lange verboten sind und industriell nicht mehr produziert werden. Das zeigt die Rekonstruktion der Ablagerung schwer abbaubarer organischer Substanzen während der letzten 60 Jahre aus den Sedimenten eines Schweizer Sees. Wie die Forscher in der Fachzeitschrift „Environmental Science and Technology" beschreiben, sind schwindende Gletscher seit rund zehn Jahren sekundäre Quellen für solche Substanzen.
Steinsee in der Nähe des Sustenpasses: Hier wurden Sedimente untersucht

Steinsee in der Nähe des Sustenpasses: Hier wurden Sedimente untersucht

Ziehen sich Gletscher aufgrund der Klimaerwärmung zurück, kommen Gegenstände zum Vorschein, die über Jahrzehnte oder Jahrhunderte in den Eismassen ruhten. Darunter auch chemische Substanzen, die seit Jahren verboten sind und die besser weiter unter Verschluss blieben, etwa die so genannten POPs ("persistent organic pollutants"), schwer abbaubare organische Umweltgifte. Dazu gehören technische Chemikalien, die beispielsweise als Weichmacher in verschiedenen Materialien oder als Pestizide verwendet wurden, aber auch Dioxine.

Viele dieser POPs sind hormonaktiv, Krebs erregend und stehen im Verdacht, die Entwicklung von Mensch und Tier zu stören. Zudem sind sie ausgesprochen langlebig und können via Atmosphäre über große Distanzen transportiert werden. POPs finden sich deshalb praktisch überall auf der Welt, sogar in Gletschern, in hochalpiner Umgebung mit äußerst sensiblen Ökosystemen.

Bohrkern aus dem Gletschersee


Schmelzen die Gletscher, so fließen die Chemikalien - vor Jahren von Luftströmen herantransportiert, auf der Schneedecke abgelagert und im Eis gespeichert - mit der Gletschermilch in den nächsten Gletschersee. Dort sinken sie zusammen mit den Schwebstoffen aus dem Gletscherschmelzwasser auf den Grund und lagern sich im Sediment ab. So zum Beispiel auch im Oberaarsee, einem 2.300 Meter hoch gelegenen Stausee in der Nähe vom Grimsel-Pass im Berner Oberland.


Im Winter 2006 rückten Sedimentologen des schweizer Wasserforschungsinstituts Eawag aus, um aus dem zugefrorenen Gebirgssee Sedimentbohrkerne zu ziehen, rund ein Meter lang und sechs Zentimeter im Durchmesser. "Wir haben einen der Bohrkerne dann in Scheiben geschnitten und gefriergetrocknet", so Peter Schmid, Chemiker am Materialforschungsinstitut Empa, zum weiteren Vorgehen. In den Empa-Labors untersuchte er mit seinem Team die verschiedenen Sedimentschichten auf verschiedene Chemikalien, unter anderem auf verschiedene POPs.

Schadstoffablagerung aus Sedimentschichten rekonstruiert


Die Sedimentschichten im Bohrkern lassen sich wie "Jahrringe" von Bäumen lesen, Schicht für Schicht bis zurück ins Jahr 1953, als der Oberaar-Stausee angelegt wurde. „Wir konnten anhand der Schichten bestätigen, dass in den Jahren von 1960 bis 1970 in großem Stil POPs produziert wurden und auch im
Bergsee ablagerten", erklärt Christian Bogdal, der an der Empa seine Dissertation über die Umweltbelastung mit diesen organischen Stoffen geschrieben hat und nun an der ETH Zürich auf dem Gebiet weiterforscht. Ebenfalls gut zu erkennen sei gewesen, wie die Schadstoffmenge zurückging, als Anfang der 1970er- Jahre viele dieser umweltgefährdenden Stoffe verboten wurden.

Erhöhte POP-Freisetzung seit Ende der 1990er Jahre


Mindestens genauso eindrücklich - und einigermaßen überraschend - war laut Bogdal allerdings auch der erneute Anstieg der POPs in Sedimentschichten, die nicht älter sind als zehn, fünfzehn Jahre. Die Menge an chlorhaltigen Chemikalien läge beispielsweise ab Ende der 1990er-Jahre bis heute gar zum Teil höher als in den 1960ern und 70ern. Ein möglicher Grund dafür: Der See wird hauptsächlich vom Oberaargletscher gespeist, dessen Zunge sich seit 1930 um 1,6 Kilometer zurückgezogen hat, allein in den letzten zehn Jahren schrumpfte er um mehr als 120 Meter und konnte so relativ große Mengen an den gespeicherten toxischen Substanzen freigeben. Gletscher sind deshalb - wie von UmweltforscherInnen schon lange vermutet und nun erstmals nachgewiesen - ernst zu nehmende sekundäre Quellen für den erneuten Eintrag von POPs in die Umwelt.

Es wird weitergeforscht im "ewigen" Eis


Mit dieser Studie ist die Forschung zu nicht abbaubaren, organischen Schadstoffen in Gletschern noch lange nicht abgeschlossen: „Mittlerweile haben wir übereinstimmende Befunde aus weiteren Bergseen. Es gibt jedoch noch sehr viele Fragen, die uns Chemiker, aber auch Sedimentologen und Glaziologen interessieren", so Schmid. So sei noch viel zu wenig bekannt, wie die POPs im Gletscher lagern, welche Wege sie innerhalb eines Gletschers zurücklegen und welche chemischen Veränderungen sie allenfalls erfahren, wenn sie starkem UV-Licht ausgesetzt sind. "Außerdem wollen wir herausfinden, ob mit noch größeren Schadstoffmengen aus Gletschern zu rechnen ist."
(Empa, 14.10.2009 - NPO)