Der Südpazifik gilt als eine der abgeschiedensten Regionen der Erde – tausende Kilometer entfernt von Industriezentren, Großstädten und dichter Besiedlung. Doch selbst dort hinterlässt der Mensch inzwischen messbare Spuren. Forscher der ETH Zürich und des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel haben nachgewiesen, dass industriell freigesetztes Zink bis in die entlegensten Bereiche des offenen Ozeans gelangt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications Earth and Environment veröffentlicht.
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Die Studie zeigt: In den oberen Wasserschichten des Südpazifiks stammt mittlerweile ein Großteil des nachweisbaren Zinks aus menschlichen Quellen – und nicht mehr aus natürlichen Prozessen. Damit wird deutlich, wie weit industrielle Emissionen inzwischen über die Atmosphäre verbreitet werden.
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Der Erstautor der Studie, Tal Ben Altabet, formuliert die Erkenntnis drastisch: Es gebe praktisch keine unberührte Natur mehr – nicht einmal in einem Gebiet, das so weit von menschlicher Zivilisation entfernt sei wie kaum ein anderer Ort der Erde.
Zink aus der Industrie gelangt bis mitten in den Ozean
Zink wird unter anderem bei der Verbrennung von Kohle und Öl sowie in der Metallindustrie freigesetzt. Die winzigen Metallpartikel binden sich an Aerosole in der Atmosphäre. Diese feinen Schwebeteilchen können über Tausende Kilometer transportiert werden, bevor sie schließlich auf die Meeresoberfläche absinken.
Genau diesen Weg konnten die Forscher nun nachvollziehen. Für ihre Untersuchung analysierten sie nicht nur gelöstes Zink im Meerwasser, sondern auch Zink in Meerespartikeln und in atmosphärischen Aerosolen. Zusätzlich bestimmten sie die Isotopenzusammensetzung des Metalls – gewissermaßen dessen chemischen Fingerabdruck.
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Dabei zeigte sich ein klares Muster: Das Zink im Südpazifik ähnelt isotopisch stark jenem aus industriellen Emissionen. Gleichzeitig fanden die Forscher Hinweise auf Blei-Isotope, die seit Langem als Marker für Umweltverschmutzung gelten.
Das Ergebnis sei eindeutig, sagt Ben Altabet: Praktisch das gesamte Zink in den untersuchten Oberflächenpartikeln des Südpazifiks sei anthropogenen Ursprungs.
Warum Zink im Meer überhaupt wichtig ist
Zink ist nicht grundsätzlich ein Schadstoff. Gemeinsam mit Spurenelementen wie Eisen oder Kupfer gehört es zu den Stoffen, die marine Organismen zum Überleben benötigen. Besonders wichtig ist das Metall für Phytoplankton – mikroskopisch kleine Algen, die Photosynthese betreiben.
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Diese winzigen Organismen spielen eine zentrale Rolle für das globale Klima. Sie nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und produzieren Sauerstoff. Gleichzeitig bilden sie die Grundlage vieler mariner Nahrungsketten.
Normalerweise herrscht in den oberen Meeresschichten ein empfindliches Gleichgewicht verschiedener Spurenelemente. Genau dieses Gleichgewicht könnte durch zusätzliche Einträge aus Industrie und fossilen Brennstoffen gestört werden.
Folgen für das Ökosystem bislang schwer abschätzbar
Wie stark sich die zunehmende Belastung tatsächlich auf die Meeresökosysteme auswirkt, lässt sich derzeit noch nicht genau vorhersagen. Die Forschenden warnen jedoch davor, dass veränderte Konzentrationen von Zink, Eisen, Kupfer oder Cadmium die Nährstoffverhältnisse im Wasser verschieben könnten.
Das wiederum könnte beeinflussen, welche Planktonarten sich besonders stark vermehren – mit möglichen Folgen für die gesamte Nahrungskette im Meer.
Orcas, Haie und Tiere im Meer
Die Studie deutet außerdem darauf hin, dass nicht nur der Südpazifik betroffen ist. Die Forschenden gehen davon aus, dass ähnliche Prozesse auch in anderen Ozeanen stattfinden. Deshalb sollen künftig weitere Meeresregionen untersucht werden.
Erst wenn genügend Daten aus unterschiedlichen Ozeansystemen vorliegen, lasse sich besser verstehen, wie menschliche Emissionen die globalen Stoffkreisläufe der Meere verändern, erklären die Wissenschaftler.
