Viele arktische Schadstoffe nehmen nach der Marktrücknahme und -regulierung ab

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Anonim

Die von der Stockholmer Konvention geregelten Niveaus einiger persistenter organischer Schadstoffe (POPs) sind laut einem internationalen Forscherteam, das die nördlichen Regionen der Erde aktiv beobachtet hat, in der Arktis rückläufig.

POPs sind eine vielfältige Gruppe von langlebigen Chemikalien, die lange Entfernungen von ihrer Herstellungs- oder Verwendungsquelle zurücklegen können. Viele POPs wurden in der Industrie, in Verbraucherprodukten oder als Pestizide in der Landwirtschaft verwendet. Zu den bekannten POPs gehören Chemikalien wie DDT und PCB (polychlorierte Biphenyle), und einige der Produkte, mit denen sie verwendet wurden, enthielten Flammschutzmittel und Gewebebeschichtungen.

Da POPs gesundheitliche Probleme für Menschen und Wildtiere verursachen, wurden sie in vielen Ländern weitgehend verboten oder aus der Produktion genommen. Viele wurden mit reproduktiven, entwicklungsbedingten, neurologischen und immunologischen Problemen bei Säugetieren in Verbindung gebracht. Die Anhäufung von DDT, einem bekannten und stark genutzten POP, wurde im späten 20. Jahrhundert auch mit der Ausdünnung der Eier bei fischfressenden Vögeln wie Adlern und Pelikanen in Verbindung gebracht und verursachte katastrophale Populationsrückgänge für diese Tiere.

Im Jahr 2001 unterzeichneten 152 Staaten in Stockholm (Schweden) einen Vertrag der Vereinten Nationen zur Beseitigung, Einschränkung oder Minimierung der unbeabsichtigten Produktion von 12 der am weitesten verbreiteten POPs. Spätere Änderungen fügten der ursprünglichen Liste mehr Chemikalien hinzu. Heute werden mehr als 33 POP-Chemikalien oder -Gruppen von der sogenannten Stockholmer Konvention erfasst, die von 182 Ländern anerkannt wurde.

"Dieses Papier zeigt, dass die Einhaltung des Vertrags und früherer Ausläufe weitgehend zu einem Rückgang dieser Kontaminanten in der Arktis geführt haben", sagt John Kucklick, Biologe vom National Institute of Standards and Technology (NIST) und leitender US-Autor das Papier, veröffentlicht am 23. August in Science of the Total Environment. "Als der POP-Einsatz eingeschränkt wurde, spiegelte sich die Veränderung in abnehmenden Konzentrationen in der Umwelt wider."

"Im Allgemeinen nehmen die Schadstoffe, die reguliert werden, ab", sagt Frank Rigét vom Department of Bioscience der Universität Aarhus, Dänemark, und Hauptautor.

POPs sind in der Arktis besonders problematisch, weil das dortige Ökosystem besonders anfällig ist und die Verschmutzung sowohl aus lokalen Quellen als auch aus Tausenden von Kilometern Entfernung aufgrund von Luft- und Wasserströmungen kommen kann. POPs sind auch bioakkumulierbar. Dies bedeutet, dass sie sich bei Tieren und Menschen schneller aufbauen als sie ausgeschieden werden können und dass die Exposition die Nahrungskette erhöhen kann. Plankton, das POPs in Wasser ausgesetzt ist, wird von Fischschwärmen gefressen, die wiederum von Robben oder Walen gefressen werden, und mit jedem Sprung in der Nahrungskette erhöht sich die Menge an POPs. Das Gleiche gilt für Landtiere. Die Exposition eines großen Säugetiers kann daher groß und lang anhaltend sein.

Indigene Bevölkerungsgruppen, die in nördlichen Küstengebieten wie Alaska leben, konsumieren häufig mehr Fische und andere Tiere, die von der Nahrungskette kommen als der durchschnittliche Amerikaner. Solche Gemeinschaften sind daher potenziell größeren Mengen dieser Schadstoffe ausgesetzt.

Seit 2000 arbeiten Kucklick und Rigét zusammen mit Wissenschaftlern aus Dänemark, Schweden, Kanada, Island und Norwegen seit fast zwei Jahrzehnten daran, POPs im Fett verschiedener Meeressäuger und im Gewebe von Schalentieren und Seevögeln zu verfolgen. Sie überwachten auch die Luft im Polarkreis auf Verschmutzung.

Um ein vollständigeres Bild davon zu erhalten, wie sich die Ablagerung von POPs im Laufe der Zeit verändert haben könnte, wurden in der Studie Proben aufgenommen, die seit den 1980er und 1990er Jahren in speziellen Lagereinrichtungen rund um den Globus archiviert wurden. Die US-Proben wurden vom NIST Biorepository in Charleston, South Carolina, zur Verfügung gestellt. Die in dieser Einrichtung archivierten Proben sind Teil des Alaska Marine Mammal Tissue Archival Project (AMMTAP) oder des Seabird Tissue Archival and Monitoring Project (STAMP). Beide Sammlungen werden in Zusammenarbeit mit anderen Bundesbehörden durchgeführt.

Die Studie hat mehr als 1.000 Proben gesammelt, die im Laufe von mehreren Jahrzehnten von vielen verschiedenen Orten im Polarkreis genommen wurden. Im Allgemeinen wurde gezeigt, dass die sogenannten Altlasten-POPs - diejenigen, die aus der Produktion eliminiert oder eingeschränkt wurden - in den letzten zwei bis drei Jahrzehnten zurückgegangen sind, obwohl einige stärker zurückgegangen sind als andere.

Die größten Rückgänge waren in einem Nebenprodukt des Pestizids Lindan, a-HCH, mit einem durchschnittlichen jährlichen Rückgang von 9 Prozent in arktischen Wildtieren.

Das Forschungsteam fand heraus, dass PCBs ebenfalls abgenommen hatten. Die meisten Industrieländer haben PCBs in den 1970er und 1980er Jahren verboten, und ihre Produktion wurde im Jahr 2004 durch die Stockholmer Konvention reduziert. Zuvor waren die Verbindungen in elektrischen Systemen weit verbreitet. In dieser Studie wurde festgestellt, dass ihre Präsenz in der arktischen Region seit dem Marktaustritt um fast 4 Prozent pro Jahr zurückgegangen ist.

Zwei der unter Stockholm gelisteten Altlasten, β-HCH und HCB, zeigten nur geringe Rückgänge von weniger als 3 Prozent pro Jahr. β-HCH war Teil einer stark genutzten Pestizidmischung mit dem Wirkstoff Lindan und HCB wurde sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Industrie eingesetzt.

Ein kleiner Teil der POPs mit Altlasten war an einigen wenigen Standorten angestiegen, obwohl einige davon an Standorten lagen, von denen man vermutete, dass sie von starken, noch vorhandenen lokalen Verschmutzungsquellen beeinflusst wurden.

Bemerkenswert ist, dass das Flammschutzmittel Hexabromcyclododecan (HBCDD) einen jährlichen Anstieg von 7, 6 Prozent zeigte. HBCDD war eine von 16 zusätzlichen POPs, die der Stockholmer Konvention ab 2017 hinzugefügt wurden und wird mit bestimmten Ausnahmen für die Eliminierung aus der Nutzung empfohlen.

Die meisten der für dieses Papier durchgeführten Forschungsarbeiten waren ein direktes Ergebnis der Vertragsbestimmungen aus dem Jahr 2001, die eine Verpflichtung der Sponsoren zur laufenden, langfristigen biologischen Überwachung beinhalteten. Obwohl die USA an den Forschungen beteiligt waren, hat sie den Vertrag nicht ratifiziert. Es wird erwartet, dass die Arbeiten an dem Vertrag fortgesetzt werden, sobald neue POPs identifiziert werden.

Diese jüngsten Forschungsarbeiten unterstreichen den Nutzen langfristiger Daten und der internationalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit, sagt Rigét. "Sie müssen wirklich mehr als 10 Jahre an Daten sammeln, bevor Sie den Trend sehen können, da kurzfristig kleine Schwankungen auftreten können", bemerkt er. "Die Betrachtung dieser Daten zeigte uns auch, wie wir in Zukunft sparsamer sein und Überbemusterungen vermeiden können."

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