Flüsse bringen Quecksilber ins arktische Meer
Menschliche Aktivitäten wie beispielsweise Bergbau und Industrie haben zu erhöhten Mengen an Quecksilber in der Umwelt geführt, welches weggeführt und an Orten, die weit weg von der Emissionsquelle liegen, abgelagert werden kann. Das ist besonders in abgelegenen Gebieten der Fall, wie beispielsweise in der Arktis. Hier gehören die Quecksilberkonzentrationen in marinen Säugetieren zu den höchsten weltweit. Ein besseres Verständnis, wie dieser Giftstoff diese Regionen erreicht, könnte helfen weitere Kontaminierungen zu verringern.
Messungen von Quecksilber in der Oberflächenluft in den Küstenregionen der Hocharktis zeigen grosse saisonale Unterschiede mit den tiefsten Werten im Frühling und die höchsten im Sommer. Die Gründe für die Sommerhöchstwerte sind nicht klar und eine neue Studie von Forschern der Harvard Universität in Cambridge haben sich dieser Frage gewidmet.
Die Wissenschaftler simulierten den saisonalen Zyklus von Quecksilber in der Atmosphäre mit Hilfe des GEOS-Chem Global Mercury Modells an drei Orten in Kanada, Norwegen und Russland. Dieses Modell hatte sich bereits in früheren Untersuchungen bewährt und gute Übereinstimmungen mit realen Messdaten gezeigt. Es simuliert wichtige Mechanismen des Quecksilberzyklus, wie zum Beispiel die Bewegung von Quecksilber innerhalb von verschiedenen Wasserschichten des Meeres und der Eintrag aus dem Meer in die Atmosphäre durch Evaporation.
Obwohl das Modell das gemessene Minimum von atmosphärischem Quecksilber im Frühling präzise simulieren konnte, galt es nicht für das Sommermaximum. Die Forschungsgruppe untersuchte mögliche Faktoren, die bis anhin nicht im Modell berücksichtigt wurden wie die mögliche Re-Emission von bereits abgelagertem Quecksilber im Eis und Schnee. Diese Faktoren konnten jedoch das Problem nicht lösen.
Die Wissenschaftler vermuten nun, dass dieser fehlende Eintrag von den grossen Flüssen, die in den arktischen Ozean fliessen, stammt. Drei der zehn längsten Flüsse sind in der eurasischen Arktis beheimatet und sind bereits bekannte Quellen für organisch gebundenen Kohlenstoff. Daher besteht die Möglichkeit, dass sie auch Quecksilber, welches in den Böden und Torfmooren des Nordens gelagert ist, in den Ozean transportieren. Dort liegt das Süsswasser der Flüsse an der Oberfläche auf Grund der physikalischen Eigenschaften und macht das Quecksilber somit verfügbar, damit es durch Evaporation in die Atmosphäre gelangen kann.
Frühere Schätzungen des Quecksilbereintrages von Flüssen in den Arktischen Ozean reichten von 5 bis 39 Tonnen pro Jahr, basieren jedoch auf begrenzten Daten aus den 90er Jahren, die im Herbst gesammelt wurden (wenn die die Flusseinträge und die Quecksilbermengen am niedrigsten sind). Die Resultate des neuen Modells geben an, dass Flüsse etwa 80 Tonnen pro Jahr einbringen, während die Küstenerosion weitere 15 Tonnen beitragen. In Kombination sind also diese beiden Zahlen doppelt so hoch wie die geschätzte Menge an Quecksilber durch atmosphärischen Eintrag und durch Schmelzwassereintrag (etwa 45 Tonnen pro Jahr), was darauf schliessen lässt, dass es sich hierbei um einen signifikanten Beitrag von Quecksilbereintrag in die Arktis handelt.
Es sind jedoch weitere Studien nötig um den Beitrag von Flüssen und Küstenerosion effektiv zu bestimmen. Besonders, da der Klimawandel durch schmelzenden Permafrostboden, erhöhte Brandgefahr und erhöhte Küstenerosion ein sehr starker Treiber dieser beiden Quellen ist.
Quelle: Science for Environmental Policy, Ausgabe 300, 4 Oktober 2012
