Küstenchemie der Weltmeere: Menschen hinterlassen überall chemische Spuren

Eine internationale Studie unter der Leitung der Biochemiker Jarmo-Charles Kalinski und Daniel Petras zeigt, dass anthropogene Chemikalien die Küsten der Weltmeere in einem bisher ungeahnten Ausmaß durchdringen. Das Forschungsteam, das an der University of California, Riverside sowie der Universität Tübingen verortet ist, analysierte hierfür über ein Jahrzehnt hinweg mehr als 2.300 Meerwasserproben aus dem Pazifik, Atlantik und Indischen Ozean.

„Selbst an Orten, die wir für unberührt halten, fanden wir eindeutige chemische Fingerabdrücke menschlicher Aktivität. Obwohl die chemische Verschmutzung der Meere lange bekannt ist, hat uns das Ausmaß doch überrascht“, sagt Daniel Petras. Laut Petras weisen selbst entlegene Korallenriffe deutliche Signaturen menschlicher Einflüsse auf, die von der Landwirtschaft über die Küstenentwicklung bis hin zum Tourismus reichen. „Es gab praktisch keinen Ort, an dem wir Proben nahmen, der keinerlei chemischen Einfluss des Menschen zeigte“, ergänzt Jarmo-Charles Kalinski angesichts der global festgestellten Belastung.

Im globalen Maßstab eine enorme Menge

Die Forschungsergebnisse verdeutlichen, dass anthropogene Chemikalien weit über die Küstenlinien hinaus bis in die offene See nachweisbar sind. Selbst in einer Entfernung von mehr als 20 Kilometern zur Küste machen vom Menschen stammende Verbindungen noch etwa 1 Prozent der organischen Substanz aus. „In globalem Maßstab ist das eine enorme Menge an Material“, sagt Petras. Während die Signalwerte dieser Moleküle im offenen Ozean bei rund 0,5 Prozent liegen, erreichen sie in Küstengewässern einen Median von bis zu 20 Prozent; an Flussmündungen mit unzureichender Abwasserklärung steigen die Werte teils auf über 50 Prozent an. Insgesamt identifizierte das Team 248 spezifische Verbindungen, die über alle Proben hinweg einen Median von rund 2 Prozent des Gesamtsignals ausmachen.

Entgegen der Erwartung, vor allem Pestizide und Pharmazeutika zu finden, dominieren Industriechemikalien wie Weichmacher, Schmiermittel sowie Inhaltsstoffe aus Pflege- und Konsumprodukten den chemischen Fußabdruck. Daniel Petras erklärt dazu, dass einige dieser Verbindungen an der Grenze zwischen organischen Molekülen und Nanokunststoffen liegen und so die Trennlinie zwischen chemischer und Kunststoffverschmutzung verwischen. „Diese Chemikalien sind ein wesentlicher Bestandteil der organischen Stoffgesamtheit der Ozeane. Das bedeutet, dass sie möglicherweise eine bisher unbekannte Rolle im Kohlenstoffkreislauf und in der Funktion des marinen Ökosystems spielen.“

Tausende Proben verschiedener Studien analysiert

Die Studie stellt eine der bisher umfassendsten chemischen Metaanalysen maritimer Küstenzonen dar und greift auf Proben zurück, die ursprünglich für verschiedenste Zwecke wie die Untersuchung von Korallenriffen, Algenblüten oder den Kohlenstoffkreislauf gesammelt wurden. Eine wesentliche Innovation des Teams war die Kombination einheitlicher, hochauflösender Massenspektrometrie-Methoden über mehrere Labore hinweg sowie der Einsatz skalierbarer Computerverfahren. Dank dieser Fortschritte konnten Tausende Proben aus eigentlich nicht zusammenhängenden Studien in einem konsolidierten Datensatz vereint werden. „Diese Arbeit war nur durch den Einsatz unserer Kooperationspartner rund um den Globus und deren öffentlich zugängliche Datensätze möglich“, sagt Petras. „Indem wir unsere Daten öffentlich zugänglich machen, hoffen wir, die Forschung zu beschleunigen und ein umfassenderes Verständnis der menschlichen chemischen Auswirkungen auf die Weltmeere zu ermöglichen.“

Trotz der Datenfülle betonen die Forschenden, dass weite Teile der Welt, insbesondere auf der Südhalbkugel sowie in Südostasien, Indien und Australien, noch wenig erforscht sind. „Das Fehlen von Daten bedeutet nicht, dass das Problem nicht vorhanden ist“, sagt Kalinski. „Es bedeutet, dass wir noch nicht genau genug hingeschaut haben.“

Das Meer als letzte Senke: Langzeitfolgen menschlichen Handelns

Die Autorinnen und Autoren der Studie unterstreichen, dass diese Analysen lediglich einen ersten Überblick verschaffen und detaillierte Folgeuntersuchungen notwendig sind, um exakte Konzentrationen sowie die weitgehend unbekannten ökologischen Langzeitfolgen der kumulativen chemischen Belastung zu bestimmen. Es ist jedoch belegt, dass der Mensch die Meereschemie grundlegend verändert, wobei die Auswirkungen auf Meereslebewesen, Nahrungsketten und die Resilienz der Ökosysteme noch geklärt werden müssen. Die Ergebnisse verdeutlichen die oft übersehene Tatsache, dass alltägliche Aktivitäten wie Autofahren, Putzen, Körperpflege oder die Nutzung von Lebensmittelverpackungen zur Verbreitung von Chemikalien beitragen, die über Abwässer und Flüsse letztlich in den Ozean gelangen.

„Was wir an Land verwenden, verschwindet nicht einfach“, sagt Kalinski. „Es landet oft im Meer, der letzten Senke.“ Diese Erkenntnisse haben auch Petras‘ eigene Gewohnheiten beeinflusst. „Ich reduziere meinen Kunststoffverbrauch, vermeide unnötige Verpackungen und konsumiere weniger hochprozessierte Lebensmittel“, sagt er. „Nicht nur um die Umwelt zu schützen, sondern auch, weil ich unnötige direkte chemische Belastungen für mich und meine Familie vermeiden möchte.“ Abschließend betont Professorin Dr. Karla Pollmann die Bedeutung der globalen Forschung: „Die Ergebnisse dieser Studie zeigen eindrucksvoll, welche neuen Erkenntnisse die moderne Forschung hervorbringt, wenn auf internationaler Ebene kooperiert und zusammengearbeitet wird. Sie führen uns einmal mehr vor Augen, wie sehr wir als Menschheit in der Verantwortung stehen, verantwortungsvoll und insbesondere nachhaltig zu handeln.“

Quelle

Universität Tübingen (03/2026)