Buckelwale sollen Quecksilberbelastung im Südpolarmeer zeigen | Polarjournal
Buckelwale wandern jährlich im Frühjahr ins Südpolarmeer hinein, angelockt vom Krillreichtum. Dabei haben die einzelnen Populationen klar definierte Routen und Fressgebiete. Das macht sie zu idealen Zeigerarten für Schadstoffmonitoring in den abgelegenen Regionen. Bild: Michael Wenger

Schadstoffe in den polaren Regionen sind schon seit langem ein wichtiges Umweltthema. Dies gilt auch für Quecksilber, ein eigentlich natürlich vorkommendes Element, das aber durch die Industrialisierung in grösseren Mengen in die Umwelt gelangt ist. Auch im Südpolarmeer sammelt sich das gefährliche Nervengift langsam an. Eine Studie eines internationalen Forschungsteams hat sich dabei auf Buckelwale als Zeigerart konzentriert und dabei eine überraschende Entdeckung gemacht.

Das Team um Hauptautorin und Studienleiterin Dr. Susan M. Bengtson Nash kam zum Schluss, dass die untersuchten Buckelwale nur geringe Mengen von Quecksilber in ihrem Fettgewebe ablagern. Gleichzeitig waren aber die Mengen in den Proben aus Muskelgewebe die zweithöchsten der Studie und lagen mehr als das Hundertfache über den Werten aus dem Fettgewebe. Nur noch antarktische Pelzrobben als Topräuber hatten im Vergleich noch höhere Werte gezeigt. Dies ist sehr überraschend, da Quecksilber eigentlich fettliebend ist und sich in der Regel am meisten in den entsprechend fettreichen Geweben ansammelt. «Der niedrige Quecksilbergehalt in der Haut und im Speck der Wale und der offensichtliche Mangel an Bioakkumulation zwischen antarktischem Krill und diesen Geweben bei Buckelwalen überdeckt wahrscheinlich die bevorzugte Speicherung von Quecksilber in anderen Körpergeweben wie dem Muskel», erklärt die Studienleiterin Dr. Bengtson Nash, die an der Griffith Universität in Australien arbeitet.

Quecksilber ist schon seit der Antike bekannt und wurde neben der Metallurgie auch in der Medizin verwendet. Es ist neben Brom das einzige Metall, dass in flüssiger Form vorkommt. Durch seine starken inneren Kräfte bildet es Tropfen, statt auszufliessen. Bild: Thomas Bresson via Wiki Commons

Quecksilber ist eigentlich ein natürlich vorkommendes Schwermetall, das aber schon in geringen Mengen schwere Schädigungen am Nervensystem hervorrufen kann. Durch die Industrialisierung gelangten und gelangen immer noch grössere Mengen über die Atmosphäre in die Umwelt, vor allem in die Gewässer und so auch ins Südpolarmeer. Dabei spielt der Abbau von Ozon und die Stagnierung von grossen Luftmassen eine wichtige Rolle, wie das Quecksilber ins Meer gelangt. Dort wird es von Bakterien in eine Form umgewandelt, die es fettliebend macht und so in die Nahrungskette via Krill gelangt.

Die Wale filtrieren die bis zu 6 Zentimeter grossen Krillkrebse (rote Punkte im Mund) mit ihren Barten aus dem Wasser und können so Unmengen von Krill pro Tage verzehren. Dabei sammelt sich aber auch Quecksilber in den Walen an. Bild: Michael Wenger

Die neue Studie untersuchte nun zum ersten Mal, wie die Ansammlung von Quecksilber in den verschiedenen Stufen der Nahrungsnetze aussieht und ob Buckelwale als Zeigerart, ein sogenannter Bioindikator, für die Überwachung der Quecksilbermengen im Südpolarmeer geeignet ist. Denn die UN verlangt in Anlehnung an das Minamata-Protokoll zur Überwachung des Schadstoffes ein globales Monitoring-Netzwerk, in dem auch das Südpolarmeer miteingeschlossen ist. «Wir brauchen Systeme für eine Langzeitüberwachung der Quecksilbermengen in der Umwelt. Doch das ist eine schwer umsetzbare Herausforderung in den abgelegenen antarktischen Regionen», erklärt Dr. Bengtson Nash. «Wie das Neurotoxin zwischen den Organismen und der Umwelt in den antarktischen Regionen bewegt, ist kaum bekannt, besonders im Zusammenhang mit den Veränderungen des antarktischen Klimas.» Buckelwale sind aufgrund ihrer Wanderbewegungen aus verschiedenen Regionen eine mögliche Zeigerart, die auch noch einfach zu beproben ist. Haut und Fettgewebe können relativ einfach und mit wenig Schaden für das Tier entnommen werden und auf Quecksilber untersucht werden. So zumindest die Theorie. Doch die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Sache nicht so einfach ist, wie gedacht. Denn statt dem Speck zeigte das Muskelgewebe von gestrandeten Walen die höheren Quecksilbermengen. «Das bedeutet, dass bevor wir die kaum invasiven Haut und Fettproben von Buckelwalen verwenden können, wir genau verstehen müssen, wie sich Quecksilber in den Körpergeweben von Walen verteilt, um daraus Rückschlüsse auf die Mengen im Fett ziehen zu können», erklärt Dr. Bengtson Nash.

Buckelwale werden bereits in einem Programm, dem HWSP (Humpback Whale Sentinel Program) in der gesamten Antarktis verwendet. Dabei soll der Zustand der Wale Rückschlüsse auf den Zustand des Südpolarmeeres und des Meereises erlauben. Dazu werden zahlreiche Daten über die Tiere gesammelt, u.a. auch durch sogenannte Citizen Science Projekte. Bild: Michael Wenger

In der Studie des internationalen Teams wurden die Buckelwale mit anderen antarktischen Tierarten verglichen. Die höchsten Mengen fanden sich in antarktischen Pelzrobben, gefolgt von Weddellrobben. Adéliepinguine und andere Krill-fressende Seevögel zeigten ebenfalls höhere Werte als die Buckelwale, obwohl beide sich direkt von Krill ernähren und so auf derselben Stufe stehen. Insgesamt zeigte sich aber, dass die entdeckten Mengen von Quecksilber in den Tieren noch unter den für Menschen und Tiere bedenklichen Grenzwerten liegen. Doch dies könnte sich durch neue klimatische Bedingungen ändern, warnt Dr. Bengtson Nash. Für Buckelwale bedeuten die Ergebnisse, dass noch mehr geforscht werden muss. Die Walart wird bereits als Zustandszeiger für das antarktische Meeresökosystem verwendet, im «Humpback Whale Sentinel Program». Dabei sollen Rückschlüsse vom Zustand der Buckelwale auf das ganze antarktische Meeresökosystem gezogen werden. Die Ansammlung von Schadstoffen in den Tieren gehört da unbedingt mit dazu, denn die Antarktis ist nicht so abgeschottet wie wir glauben.

Dr. Michael Wenger, PolarJournal

Link zur Studie: Bengtson Nash et al. (2021) Mar Poll Bul 172, Mercury levels in humpback whales, and other Southern Ocean marine megafauna; https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.112774

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