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Impact of global change on the remobilization and Bioaccumulation of organic Pollutants in PolAr aquatic food webs

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Klimawandel löst organische Schadstoffe aus dem Boden der Arktis

Europäische Wissenschaftler haben untersucht, inwiefern sich die Klimaerwärmung und die Permafrostschmelze auf persistente organische Schadstoffe (POP) in Nahrungsnetzen an den Polen auswirken.

Klimawandel und Umwelt

Im EU-finanzierten Projekt BioPollAr wurde erforscht, wie die Präsenz von Schadstoffen in Ökosystemen und Nahrungsnetzen der Arktis und Antarktis mit dem Klimawandel zusammenhängen. Die am Projekt beteiligten europäischen und internationalen Forscherinnen und Forscher konzentrierten ihre Arbeit auch auf das Vorkommen von relativ neuen Schadstoffen wie organischen Phosphorsäureestern (OPE) und Perfluoroalkylsubstanzen (PFAS) in der arktischen und antarktischen Biota sowie in Land- und Meeresökosystemen. In der Studie wurden anhand von über 1 000 Proben von Fisch, Plankton, Wasser, Boden, Vegetation und atmosphärischen Proben aus dem Zeitraum 2015 bis 2017 sowie archivierten Proben von Biota aus jährlichen Entnahmen seit den 90er Jahren Zeitreihenanalysen auf persistente organische Schadstoffe (aus Altlasten, z. B. polychlorierte Biphenyle (PCB), organochlorine Pestizide, die kürzlich regulierten Flammschutzmittel, polybromierte Diphenylether (PBDE)) sowie neue persistente organische Schadstoffe (wie etwa PFAS und OPE) durchgeführt. Einige der Ergebnisse zeigten für die letzten zwei Jahrzehnte eine positive Korrelation zwischen der Konzentration von POP in Seesaibling (Salvelinus alpinus) in vier Seen der kanadischen Hocharktis und den zwischenjährlichen Schwankungen der Nordatlantischen Oszillation (NAO). „Das und die steigenden Temperaturen in der Arktis könnten die POP-Konzentrationen in Saiblingen in den nächsten Jahrzehnten noch erhöhen, besonders wenn es in der Nähe Sekundärquellen gibt“, sagt Marie-Skłodowska-Curie-Stipendiatin Dr. Ana Cabrerizo. Schadstoffe legen große Distanzen zurück Ein weiteres wichtiges Ergebnis des EU-Projekts zeigte erstmals, dass die infolge der Erwärmung der Arktis auftretende Permafrostschmelze eine große Menge von POP, die gebunden in organischer Materie gelagert waren, in Wassersysteme freisetzt. „Das hat schwerwiegende Auswirkungen auf arktische Seen und ihre einfach aufgebauten Nahrungsnetze“, so Dr. Cabrerizo. Diese wichtige Erkenntnis beruht auf Beobachtungen von Seen auf Melville Island in der kanadischen Hocharktis, im Cape Bounty Arctic Watershed Observatory (CBAWO). Das CBAWO liegt in einer abgeschiedenen und unbewohnten Gegend, 400 km von der nächsten arktischen Siedlung entfernt, und dient als Modell einer von menschlicher Aktivität weitgehend unbeeinflussten Umwelt. „Weil es so weit abgelegen ist und dort keine anthropogenen Aktivitäten zu verzeichnen sind, müssen alle Schadstoffe, die im Süßwasser und in Organismen im Boden gefunden werden, durch atmosphärischen Transport über weite Strecken dorthin gelangt sein. Dieses Gebiet ist daher für Untersuchungen von POP und Klimawandel von unschätzbarem Wert“, erklärt Dr. Cabrerizo. Süßwassergebiete wie Seen und Flüsse sowie die Meeresumwelt sind charakteristische Ökosysteme der Arktis und liefern wichtige Nahrungsquellen wie den Seesaibling, Robben sowie Trinkwasser. „Wenn sich organische Kohlenstoffquellen wie Boden oder Sedimente aufgrund der beschleunigten Erwärmung verändern, wie das in unserem Untersuchungsgebiet festgestellt wurde, wird sich die Qualität der Nahrungsmittel verschlechtern und sie werden höher mit Schadstoffen belastet sein, besonders mit Altlasten wie PCB und DDT, wie in der Forschung bereits nachgewiesen wurde“, warnt sie. Neue Bedrohungen identifiziert Die Arbeiten zu kürzlich regulierten Schadstoffen wie BDE und den neuen OPE und PFAS haben neue Erkenntnisse geliefert. Die Projektergebnisse haben gezeigt, das nicht nur bekannte POP an die entlegensten Orte der Welt transportiert werden, sondern auch „neue“ Chemikalien in den unberührtesten Gegenden der Welt nachweisbar sind, was bisher noch unbekannte Auswirkungen auf die polaren Nahrungsnetze und Ökosysteme haben wird, wie Dr. Carbrerizo erklärt. Sie betont außerdem, dass die internationale Politik diese Tatsache unbedingt berücksichtigen sollte. Die Ergebnisse aus BioPollAir sind hilfreich für nationale und internationale politische Maßnahmen im Bereich des Chemikalien-Managements und dürften besonders für die in der Arktis lebenden Inuit-Gemeinschaften von speziellem Interesse sein.

Schlüsselbegriffe

BioPollAr, Arktis, persistente organische Schadstoffe (POP), Antarktis, Plankton, Nahrungsnetz, See, organische Phosphorsäureester (OPE), Ökosystem, Nordatlantische Oszillation (NAO), polybromierte Diphenylether (PBDE), Seesaibling, Permafrost

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