Reportage
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Auf der Suche nach Schadstoffen in der Arktis: Ein Expeditionsberich von zwei Wissenschaftlern aus der Abteilung "Umweltchemie" über ihre Expedtition mit dem Forschungsschiff POLARSTERN. Jetzt lesen


Institut für Küstenforschung
Küsten, Klima und Gesellschaft

Umweltchemie

Schadstoff-Detektive des Ozeans

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Foto: iStock/3quarks

Welche biochemischen Prozesse spielen sich im Küstenbereich ab, und wie groß ist die Gefährdung durch Schadstoffe? Um diese Fragen zu beantworten, nehmen die Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht Wasser-, Boden- und Luftproben, analysieren sie mit modernsten Nachweistechniken und kombinieren sie mit detaillierten Computerberechnungen.

Manche Schadstoffe etwa aus Imprägnier- oder Flammschutzmitteln sind überaus langlebig und reichern sich in den marinen Nahrungsketten an. Offen ist, über welche Wege sie in die Umwelt gelangen und wie giftig sie für Lebewesen sind. Ähnliches gilt für die Ersatzstoffe von verbotenen Substanzen. Die HZG-Forscher nutzen die „Coastal Chemistry Platform“, um nach solchen Schadstoffen zu fahnden, mögliche Quellen und Ausbreitungswege zu rekonstruieren und potenzielle Problemzonen zu definieren.

Mysteriöser Meeresboden

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Ein Videoschlitten liefert Bilder zur Tyopografie des Meeresbodens. Foto: HZG/Christian Schmid

Eine besondere Rolle spielt der Meeresboden. Er bildet das „Gedächtnis des Meeres“ und fungiert als Archiv längst vergangener Umweltbedingungen. Gleichzeitig bietet der Meeresboden Lebensraum für zahllose Pflanzen und Tiere, kann aber auch Schadstoffe anreichern und speichern. Für manche Substanzen wirken die Sedimente dabei als eine Art Klärwerk.

Um diese Prozesse besser zu verstehen, untersuchen die HZG-Küstenforscher den detaillierten Aufbau der Meeressedimente. Dazu nehmen sie Bodenproben oder setzen Lander am Meeresgrund ab – schrankgroße Metallgestelle voller Messtechnik, die eine Zeit lang am Grund bleiben.

Die Proben werden in den gut ausgestatteten Labors des HZG analysiert, die externen Forschern offenstehen, insbesondere Experten aus den Universitäten. Gebündelt werden die wissenschaftlichen Ergebnisse im marinen Datenportal „coastMap“. Es bietet einen stets aktuellen Überblick über den physikalischen, biogeochemischen und biologischen Zustand des Meeresbodens.

Sedimente als Klärwerke

Relevant sind auch jene Nährstoffe, die aus der landwirtschaftlichen Düngung freigesetzt und über die Flüsse ins Meer geschwemmt werden. Hier untersuchen die Experten, welche Mengen an Nährstoffen der Meeresboden aufnehmen und dank seiner Klärwirkung entschärfen kann. Sie schätzen ab, ob ein überreiches Nährstoffangebot Algenblüten verursacht und inwieweit die Schleppnetzfischerei die Klärwirkung des Meeresgrunds beeinträchtigt.

Ferner untersuchen die Wissenschaftler, inwieweit extreme Ereignisse den Grund aufwühlen und dadurch jene Nähr- und Schadstoffe freisetzen, die im Sediment gespeichert waren. Und sie studieren mögliche Folgen einer weiteren Vertiefung der Elbe: Droht unter Umständen eine Verschlickung der Flussmündung, und könnten in manchen Gebieten sauerstofffreie Zonen auftreten, zum Beispiel im Hamburger Hafen?

Schadstoffsuche in der Ostsee

44 Stationen, acht Häfen und ein Schiff: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Abteilung Umweltchemie des Instituts für Küstenforschung sind zehn Tage lang von Peenemünde bis nach Flensburg auf einer Messkampagne unterwegs – mit dem HZG-Forschungsschiff LUDWIG PRANDTL. Entlang der Ostseeküste und wichtigen Zuflüssen nehmen die Forschenden Proben, um die Schadstoffbelastung und -verteilung zu untersuchen.