Projekt MONARPOP liefert neue Erkenntnisse über die Belastung der Region durch POPs Alpen als Schadstoffbarriere - scinexx | Das Wissensmagazin
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Alpen als Schadstoffbarriere

Projekt MONARPOP liefert neue Erkenntnisse über die Belastung der Region durch POPs

Luft- und Niederschlagssammler auf dem Sonnblick, mit 3.106 Metern der höchstgelegene Standort. © Umweltbundesamt Österreich

Die Alpen bilden eine effektive Barriere für schwer abbaubare organische Luftschadstoffe, so genannte POPs. Dies ist das wichtigste Ergebnis des Projekts MONARPOP (Monitoring Network in the Alpine Region for Persistent Organic Pollutants), das erstmals die regionale und höhenmäßige Belastungsverteilung dieser chemischen Substanzen in der Region ermittelt hat.

Im Rahmen von MONARPOP untersuchte das Projektkonsortium bestehend aus 13 Institutionen aus Deutschland, Italien, der Schweiz und Slowenien sowie dem österreichischen Lebensministerium und Umweltbundesamt mit teils weltweit völlig neuen Methoden den Alpenraum.

Fernverfrachtung und lokale Quellen

Die Ergebnisse zeigen, dass die Alpen ein großes Hindernis bei der Verfrachtung von Luftschadstoffen darstellen. Mit den Luftmassen werden auch POPs, die in weit entfernten Gebieten (auch anderen Kontinenten) emittiert wurden, in das Gebirge transportiert und lagern sich dort ab. Die Kälte der hochgelegenen Alpengebiete sorgt zudem dafür, dass sich diese Schadstoffe dort besonders anreichern.

Zu den analysierten Substanzen zählen etwa Dioxine oder in Europa lange nicht mehr verwendete Pestizide wie krebserregende Kohlenwasserstoffe oder DDT, das in bis zu zehnmal höheren Konzentrationen als am Talboden nachgewiesen wurde. Sie entfalten ihre schädliche Wirkung auch in geringen Konzentrationen und stehen aufgrund ihrer besonderen Langlebigkeit, Giftigkeit und Anreicherung entlang von Nahrungsketten im Blickfeld der internationalen Staatengemeinschaft.

Daneben gibt es auch durch lokale Quellen hausgemachte Belastungen im Alpenraum. Höhere Konzentrationen an den tiefstgelegenen Standorten bzw. in mittleren Höhen bei anderen untersuchten POPs lassen den Einfluss regionaler bzw. lokaler Ursachen (zum Beispiel Hausbrand, Verkehr) sowie den Einfluss von den in den Alpentälern häufig auftretenden Temperaturinversionen vermuten.

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Neue Methoden

Für MONARPOP wurden an 40 entlegenen Waldstandorten und sieben Höhengradienten Pflanzen- und Bodenproben, an drei Berggipfeln Luft- und Depositionsproben gewonnen und passive Luftsammler exponiert. Die Proben wurden auf rund 30 Substanzen bzw. Substanzgruppen aus bis zu mehreren hundert Einzelsubstanzen analysiert. Dafür wurden weltweit völlig neue Luft- und Niederschlagssammler entwickelt, die den extremen Witterungsbedingungen auf dem Sonnblick – mit 3.106 Metern der höchstgelegene Standort -, dem Weißfluhjoch und der Zugspitze standhalten.

Damit war weltweit erstmalig eine kontinuierliche Probenahme dieser Schadstoffe an Berggipfeln möglich. Auch die Art der Probenahme wurde für dieses Projekt neu entwickelt: Sie erfolgte getrennt nach Herkunftsregionen der ankommenden Luftmassen. Damit kann nachgewiesen werden, dass während einzelner Sammelperioden Luftmassen aus der jeweils gleichen Herkunftsregion höhere Schadstoffkonzentrationen an den drei Berggipfeln verursachten. Die für die nächsten Jahre gesicherte Fortführung dieser Messungen wird es ermöglichen, Trends zu identifizieren.

Alpen © Jacques Descloitres / NASA / GSFC / MODIS

Schadstoff-Konzentrationen deutlich erhöht

Die Barrierewirkung der Alpen für den weiträumigen Luftschadstofftransport von POPs zeigte auch die Untersuchung der 40 entlegenen Waldstandorte, die für das Studium der regionalen Belastungsverteilung ausgewählt wurden.

Die Konzentrationen zahlreicher Schadstoffe waren in den Randalpen um ein Vielfaches höher als in den zentralen Alpenbereichen. Häufig fielen – korreliert auch mit höheren Niederschlägen – die nördlichen Randalpen durch höhere Konzentrationen auf, je nach Schadstoff aber auch die südlichen, östlichen oder westlichen Randlagen.

Die besondere Lage der Alpen im produktiven und dicht besiedelten Mitteleuropa, umgeben von Gebieten mit unterschiedlicher Emissionsgeschichte für POPs, spiegelt sich nach Angaben der Wissenschaftler auch in den Ergebnissen wider: Einzelne als Flammschutzmittel verwendete POPs wiesen etwa im Osten der Alpen höhere Konzentrationen auf, die früher für verschiedene technische Zwecke eingesetzten PCBs jedoch im Westen.

Emissionsmindernde Maßnahmen wichtig

Die neuen Ergebnisse geben daher auch einen Hinweis auf die je nach Schadstoff unterschiedlichen Belastungsgradienten im europäischen Umfeld der Alpen.

Wie wichtig und wirksam emissionsmindernde Maßnahmen zeigt zudem ein Beispiel: So fanden die Wissenschaftler bei Dioxinen eine mehr als zehnmal geringere Konzentration in den Nadeln der Bäume als noch vor zehn Jahren. Umgekehrt wurden Substanzen nach wie vor nachgewiesen, die bereits seit vielen Jahren nicht mehr in Europa angewendet werden.

(Umweltbundesamt Österreich, 28.01.2009 – DLO)

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