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Donnerstag, 08.12.2016
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Mehr DDT in die Arktis durch Klimawandel

Veränderte Luftströmungen tragen langlebige Schadstoffe verstärkt in die Polarregion

Bitteres Comeback für das DDT? Das Insektenvernichtungsmittel wird sich in Zukunft wahrscheinlich wieder stärker in der Arktis anreichern. Seit dem Verbot in den 1970ern ging die Belastung damit zwar zurück – der Klimawandel wird diesen Trend jedoch umkehren, haben deutsche Wissenschaftler in einem Modell herausgefunden. Und DDT ist nicht der einzige Schadstoff, der die Arktis derart belastet, schreiben sie im Magazin "Environmental Science and Technology".
Eisberg in Nordost-Grönland. In der Kälte der Arktis reichern sich Schadstoffe an.

Eisberg in Nordost-Grönland. In der Kälte der Arktis reichern sich Schadstoffe an.

Das Insektenvernichtungsmittel DDT ist ein ganz alter Bekannter: Bis in die 1970er Jahre war das Mittel mit dem vollen Namen Dichlordiphenyltrichlorethan noch das meistverwendete Insektizid. Wegen seiner hormonähnlichen Wirkung wurde es dann aber in den meisten Ländern der Erde verboten. Es lässt sich aber heute noch praktisch überall auf der Welt nachweisen.

Ähnlich problematisch wie DDT sind auch die polychlorierten Biphenyle (PCB). Sie dienten vielfach als Weichmacher in Kunststoffen und als Isoliermittel in Transformatoren. Da sie krebserregend sind und ebenfalls als Umwelthormone wirken, wurden sie in den 1980er Jahren verboten. DDT und PCB sind gut fettlöslich und lagern sich daher im Fettgewebe von Organismen an. In der Luft werden sie zudem nicht abgebaut und zirkulieren daher bis heute in der Atmosphäre.

In der Kälte besonders haltbar


Über Luftströmungen gelangen diese Umweltgifte auch in entlegenen Gebiete wie die Arktis – und sind dort besonders langlebig. Denn diese Stoffe sind "mittelflüchtig", das heißt, sie liegen bei Raumtemperatur überwiegend gasförmig vor, bei niedrigen Temperaturen kondensieren sie aber. In der Kälte der Arktis halten sie sich dadurch besonders lange, selbst in entlegenen Regionen der Erde können DDT und PCB daher eine langfristige Gefahr für Umwelt und Lebewesen darstellen.


In der Arktisregion verändert sich das Klima aber besonders schnell. Wissenschaftler um Gerhard Lammel vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz haben deshalb jetzt untersucht, was der Klimawandel für das Zirkulieren von DDT und PCB bedeutet. Für ihre Analysen wählten die Forscher neben DDT die langlebigen Moleküle PCB 153 und PCB 28, und verwendeten ein globales Klimamodell, das sowohl Meeresströmungen als auch die Atmosphäre berücksichtigte.

Überraschende Trendwende


Damit simulierten sie zukünftige Strömungsbedingungen in der Arktis. Ausgangspunkt des Modells war die Verteilung von DDT und PCB seit 1950. Noch in Zukunft erwartete weitere Emissionen der Schadstoffe flossen ebenfalls in die Berechnung ein. Anhand des erwarteten Klimawandels errechnete das Modell daraus, welche Schadstoffflüsse zum Ende dieses Jahrhunderts über den Polarkreis strömen werden.

Die Ergebnisse überraschten die Forscher: Aus bisherigen Messungen ist bekannt, dass seit den Spitzenzeiten vor dem Verbot immer weniger DDT- und PCB-Moleküle in der Arktis ankommen. Dieser Trend wird sich laut den Vorhersagen des Rechenmodells jedoch zumindest für DDT wieder umkehren: Etwa um das Jahr 2075 werden veränderte Luftströmungen wieder mehr DDT in die Arktis bringen.

Mehr als DDT und PCB


Die PCB-Belastung hingegen wird zwar nicht zunehmen, wohl aber verlangsamt abnehmen. Dadurch hält die Belssdtung länger an als bisher angenommen.Die einzelnen Chemikalien verteilen sich unterschiedlich zwischen Eis, Böden, Wasser und Luft. Daher kommt dieses unterschiedliche Verhalten zwischen DDT und PCB zustande.

DDT und PCB sind nicht die einzigen problematischen Schadstoffe dieser Art. Das Insektizid Endosulfan löste DDT in den 1970ern ab, ist aber ebenfalls schwer abbaubar und wirkt auch als Umwelthormon. Erst 2013 wurde die Verwendung des umstrittenen Mittels eingeschränkt. Die Wissenschaftler wollen ihr Modell nun auch auf Endosulfan und andere ähnliche Umweltgifte anwenden. (doi: 10.1021/es505636g)
(Max-Planck-Institut für Chemie, 16.03.2015 - AKR)
 
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