Vor zehn Jahren haben sich die Vereinten Nationen darauf verständigt, die Quecksilberbelastung in der Umwelt zum Schutz der menschlichen Gesundheit zu minimieren: 2013 wurde in Genf die Minamata-Konvention beschlossen. Mit ihr verpflichten sich die unterzeichnenden Staaten, die Freisetzung von Quecksilber zu kontrollieren und zu minimieren. Ein Hauptrisiko ist der Verzehr von belasteten Fischen, denn in diesen reichert sich im Meerwasser gelöstes Quecksilber an. Schätzungen gehen davon aus, dass sich der globale Quecksilbergehalt im Ozean durch menschliche („anthropogene“) Aktivitäten um 21 Prozent erhöht hat. Doch diese Zahl ist schwer zu verifizieren, denn bislang war nicht genau bekannt, wie viel natürliches Quecksilber vor dem Beginn anthropogener Emissionen im Ozean vorhanden war. Daher lässt sich ebenso schwer sagen, wie sehr diese die Quecksilberwerte in Fischen beeinflusst haben.
Um diese Wissenslücke zu füllen, hat nun ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des französischen Wissenschaftszentrums CNRS (Centre national de la recherche scientifique) erstmals eine globale Schätzung der Quecksilber-Emissionen aus hydrothermalen Quellen an den mittelozeanischen Rücken, vulkanisch aktiven Bereichen in den Weltmeeren erstellt, die auf Messungen beruht.
Dr. Sven Petersen, Geowissenschaftler in der Arbeitsgruppe „Marine Mineralische Rohstoffe“ am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, wo Metalle im Ozean einen wichtigen Forschungsschwerpunkt darstellen, ist Mitautor der Studie. „Hydrothermale Schlote sind die wichtigste direkte Quelle von natürlichem Quecksilber im Ozean“, erklärt er, „doch bislang schwankten die Angaben darüber, wie viel Quecksilber sie eintragen zwischen 20 und 2.000 Tonnen pro Jahr.“ Das sei vor allem darauf zurückzuführen, dass frühere Studien nur auf Messungen der heißen Lösungen beruhten, die aus den Quellen austreten. Für die aktuelle Studie, die jetzt im Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht wurde, haben die Wissenschaftler:innen neben den ausströmenden Flüssigkeiten auch Schwebstoffwolken, die so genannten Plumes, Meerwasser und Gesteine untersucht. Die Proben wurden während Expeditionen im Rahmen von GEOTRACES und ODP (Ocean Drilling Program, Vorläufer des Integrated Ocean Drilling Programs, IODP) gesammelt. Die GEOTRACES-Expeditionen konzentrieren sich auf die Erforschung von Spurenmetallen und deren Verteilung in den Ozeanen, während bei ODP-Fahrten Fahrten Gesteinsproben vom Meeresboden erbohrt werden.
„Unsere kombinierten Beobachtungen legen nahe, dass der Großteil des in den heißen Lösungen angereicherten Quecksilbers im Meerwasser verdünnt wird“, sagt der Leitautor der Studie, Dr. Lars-Eric Heimbürger-Boavida, CNRS Wissenschaftler am Mediterranean Institute of Oceanography (MIO). Nur ein kleiner Teil werde lokal ausgefällt und verbleibe am Meeresboden. Insgesamt zeigten die Ergebnisse, dass der weltweite hydrothermale Quecksilberfluss von den mittelozeanischen Rücken im Vergleich zu anthropogenen Quecksilberemissionen gering ist. Erstautorin Natalia Torres-Rodriguez, Doktorandin am MIO: „Das bewegt sich so zwischen 1,5 bis 65 Tonnen pro Jahr.“ Dies deute darauf hin, dass der größte Teil des im Ozean vorhandenen Quecksilbers anthropogenen Ursprungs ist. Mit diesem Ergebnis verbinden die Forschenden die Hoffnung, dass die strikte Umsetzung von Emissionsreduktionen im Rahmen der Minamata-Konvention die Quecksilberwerte in Fischen und die menschliche Belastung verringern wird.
GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
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