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Schwermetalle sind auch in der Arktis mittlerweile keine Seltenheit mehr. Die teilweise massiv erhöhten Konzentrationen, die an vielen Orten in der nördlichen Polarregion nachgewiesen worden sind, können fast ausschliesslich auf menschliche Aktivitäten wie Bergbau zurückgeführt werden. Neben diesen Mengen bildet auch der auftauende Permafrostboden eine weitere Quelle für steigende Zahlen. In Alaska haben Wissenschaftler nun entdeckt, dass zum einen an zahlreichen Orten die Konzentrationen über den Durchschnittswerten der restlichen USA liegen. Zum anderen zeigten sich alarmierende Datenlücken für weite Teile Alaska, die Schutzmassnahmen erschweren.
Die US-Forschungsgruppe mit Hauptautorin Clarice Perryman von der Universität New Hampshire und der Leiterin der Studie, Assistenz-Professorin Jessica Ernakovich von der Towson Universität in Maryland, kam zu diesem Schluss, nachdem sie über 1’000 Bodenproben aus verschiedenen Regionen Alaska untersucht und verglichen hatten. Die Schwermetalle, die im Rahmen der Arbeit untersucht wurden, beinhalteten Arsen, Nickel, Chrom, Blei und Quecksilber. Deren Konzentrationen lagen, gemäss der Forscher in über 70 Prozent der Proben höher als die Durchschnittswerte von Böden in den USA, teilweise bis um einen Faktor 10. Ausserdem zeigten die Resultate, dass die Fundorte sich zwar auf den Südwesten und Süden von Alaska konzentrierten, wo die Bergbauaktivität besonders hoch liegt. Doch auch an anderen Orten, die weit von Minenstandorten entfernt sind, fanden sich erhöhte Werte.
Dieses Resultat der Studie zeigte aber auch eine von drei signifikanten Schwachstellen, wie die Forscher in ihrer Arbeit schreiben: «Wir fanden eine erhebliche Häufung von Probenstandorten im südwestlichen Teil Alaskas in diskontinuierlichem und sporadischem Permafrost, während die kontinuierliche Permafrostzone in Nordalaska und das bevölkerungsreichere Innere viel weniger untersucht sind.» Diese Unterrepräsentation von Daten aus dem zentralen und nördlichen Alaska machen es auch besonders schwierig, den Einfluss der Schwermetallkonzentrationen auf die Gesundheit der Bevölkerung genauer zu bestimmen. Da ausserdem Schwermetalle nicht nur aus menschlichen Aktivitäten stammen, sondern auch durch natürliche Prozesse wie Erosion freigesetzt werden können, ist eine detailliertere Analyse über die tatsächlichen Mengen und Ursprungsorte kaum möglich.
Weitere Schwachstellen entdeckten Perryman und das Team auch in der Tatsache, dass häufig Analysen der Proben nur die obersten 10 Zentimeter des aufgetauten Bodens beinhaltet hatten und an den Standorten durchgeführt worden waren, an denen der Permafrost nur bruchstückhaft existiert. Die Dauerfrostböden und tieferen Schichten, die gemäss weniger Studien aus anderen Orten höhere Schwermetallwerte aufweisen, sind in Alaska kaum untersucht. Doch die Zeit drängt, bessere und genauere Resultate über Schwermetalle in den Permafrostböden zu erhalten. Denn die weitere Erwärmung der Arktis und den entsprechenden Konsequenzen führt zu einer weiteren Anreicherung von den teilweise hochgiftigen Stoffen wie Quecksilber. Auch der stärkere Anstieg von Tundrabränden aufgrund grosser Trockenheiten setzt diese Stoffe in der Umwelt frei. Alaska war letzten Sommer von zahlreichen solchen Bränden heimgesucht worden. Wie gross die Menge an dabei freigesetzten Schwermetallen in die Luft gewesen war, ist aber nicht richtig untersucht. «Das Schliessen dieser Datenlücken ist erforderlich, um das Potenzial für die Freisetzung von Schwermetallen aus dem Permafrost in Lebensmittel- und Wasserressourcen zu verstehen, die für Gemeinden in einer sich erwärmenden Arktis einen unerklärlichen Weg der Schwermetallexposition darstellen können», kommen die Wissenschaftler zum Schluss.
Quelle: Perryman et al. (2020) PLoSONe 15(6),