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Mittwoch, 13.12.2017
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Klimawandel verstärkt Selenmangel

Erderwärmung reduziert Gehalt des Spurenelements in den Böden

Bald unterversorgt? Das lebenswichtige Spurenelement Selen wird weltweit immer rarer. Eine Studie zeigt, dass durch den Klimawandel der Anteil des Stoffes in den Böden sinkt. Bis zum Ende des Jahrhunderts sind demnach mehr als die Hälfte aller landwirtschaftlich genutzten Flächen von einem Selenverlust betroffen. Das könnte sich auf unsere Gesundheit auswirken.
Das Spurenelement Selen wird von Pflanzen aus dem Boden aufgenommen und gelangt so in die Nahrungskette.

Das Spurenelement Selen wird von Pflanzen aus dem Boden aufgenommen und gelangt so in die Nahrungskette.

Selen ist ein unverzichtbares Spurenelement, das wir über die Nahrung aufnehmen. Der Stoff geht vom Boden in Lebensmittel wie Getreide über und ist für unsere Gesundheit von großer Bedeutung. So fängt Selen durch seine antioxidative Wirkung freie Radikale ab und spielt damit eine wichtige Rolle für das Immunsystem. Zudem dient es dem Körper als Baustein für zahlreiche Eiweiße.

Jeder Mensch braucht deshalb eine gewisse Menge an Selen. Zwar kann ein Zuviel des Spurenelements auch schädlich sein. Wer zu wenig davon aufnimmt, läuft jedoch Gefahr, krank zu werden. Ein Mangel kann zum Beispiel eine Erkrankung des Herzmuskels zur Folge haben.

Deutsche Böden sind selenarm


Die Selenkonzentration im Boden hängt von Faktoren wie dem pH-Wert, der Sauerstoffverfügbarkeit sowie dem Anteil an Ton und organischem Kohlenstoff ab. In Europa sind die Böden vor allem in Deutschland, Dänemark, Schottland, Finnland und einigen Balkanländern selenarm. Das zeigen regionale Studien. Wie aber sieht es im Rest der Welt aus - und wie wird sich der Klimawandel künftig auf den Selengehalt und damit unsere Versorgung mit dem Spurenelement auswirken?


Diese Fragen haben sich nun Wissenschaftler um Gerrad Jones von der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag) im schweizerischen Duebendorf gestellt. Mithilfe von sechzehn zwischen 1994 und 2016 erhobenen Datensätzen sowie 33.241 Bodenproben analysierten sie die globale Verteilung der Selenkonzentration sowie weitere Umweltvariablen.

Wechselwirkung zwischen Klima und Boden


Dabei zeigte sich, dass vor allem die Wechselwirkungen zwischen Klima und Boden eine Rolle für den Selengehalt spielen. Den größten Einfluss auf die Selenkonzentration haben demnach Niederschläge und das Verhältnis zwischen Niederschlag und Verdunstung: Bei Regen werden die Böden ausgewaschen und es kommt zu einem Verlust von Selen.

Gleichzeitig können sich Niederschläge positiv auswirken. Denn nasse Böden haben einen geringeren Sauerstoffgehalt und einen niedrigeren ph-Wert, sodass negativ geladene Selen-Ionen besser an Bodenpartikeln gebunden bleiben. In Gebieten mit wenig bis mittlerem Niederschlag und hohem Tonanteil ist ein hoher Selengehalt demnach am wahrscheinlichsten.

Selenverlust von neun Prozent


Basierend auf diesen Erkenntnissen modellierten die Forscher die durchschnittliche Selenkonzentration der Böden für die Zeiträume von 1980 bis 1999 und 2080 bis 2099. Das Ergebnis: In einigen Gebieten von Australien, China, Indien und Afrika wird die Erderwärmung den Selengehalt der Böden künftig zwar in die Höhe treiben. Insgesamt jedoch wird die Konzentration des Spurenelements abnehmen.

Rund 66 Prozent aller landwirtschaftlich genutzten Flächen weisen den Berechnungen des Teams zufolge im Vergleich zu der Zeitspanne zwischen 1980 und 1999 bis zum Ende dieses Jahrhunderts einen durchschnittlichen Selenverlust von neun Prozent auf. Betroffen sind vor allem Ackerflächen in Europa und Indien, China, der Süden Südamerikas, Südafrika und der Südwesten der Vereinigten Staaten.

Aktiv werden gegen den Mangel


Diese klimawandelbedingten Verluste können auch für unsere Gesundheit von Bedeutung sein. Bereits heute sind bis zu einer Milliarde Menschen von einer ungenügenden Selenzufuhr betroffen, wie Jones und seine Kollegen berichten. Die Wissenschaftler verstehen ihre Studie als frühzeitige Warnung für humanitäre Organisationen und die Agrarindustrie.

Um dem Selenmangel entgegenzuwirken, könnten Landwirte zum Beispiel aktiv werden und selenhaltiges Düngemittel einsetzen. In Finnland ist das bereits seit 1984 üblich. Darüber hinaus könnte Selen auch als Zusatzstoff für Tierfutter Verwendung finden. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; doi: 10.1073/pnas.1611576114)
(Eawag, 22.02.2017 - DAL)
 
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