Blei (Pb) ist ein giftiges Schwermetall, das sich in Lebensräumen und Lebewesen anreichern kann. Gelangt es über die Nahrungskette in den menschlichen Körper, kann es das Nervensystem schädigen und Krebs verursachen. In die Atmosphäre und von dort in die Natur gelangt das Schwermetall unter anderem durch menschengemachte Prozesse. Schon die Phönizier und Römer verarbeiteten bleihaltige Erze und sorgten dabei für diese Form der Umweltverschmutzung. Zu Beginn der Industrialisierung wurden durch die Verhüttung von Metallen dann jährlich tausende Tonnen von Blei ausgestoßen. Im 20. Jahrhundert waren es sogar jährlich hunderttausende Tonnen, vor allem durch die Verbrennung von verbleitem Benzin durch Autos in Nordamerika und Europa.
Dieses im Benzin inzwischen verbotene Blei wurde dann mit dem Wind verweht und lagerte sich selbst in den entlegensten Regionen der Erde ab. Zum Großteil landete es allerdings im nahegelegenen Nordatlantik und seinen Sedimenten. Doch inwieweit wurde das Schwermetall von dort aus mit den Meeresströmungen in benachbarte Ozeanbecken wie den vermeintlich unberührten Arktischen Ozean weitertransportiert?
Blei-Eintrag durch arktisch-atlantische Meerengen
Das haben nun Forschende um Stephan Krisch von der TU Braunschweig untersucht. Dafür haben sie drei Expeditionen durch die arktisch-atlantischen Meerengen unternommen: die Framstraße, die Barentssee-Öffnung und den Parry-Kanal. Dort nahmen sie jeweils Wasser- und Sedimentproben und analysierten diese auf ihren Bleigehalt hin. Daraus rekonstruierten sie dann, wie viel bleihaltiges Wasser aus dem Atlantik in die Arktis fließt. Zudem ermittelten sie mithilfe von Isotopen-Analysen, aus welchen Quellen das Blei jeweils stammt. „Dies ist möglich, da die weltweite Produktion von Tetraethylblei, das in verbleitem Benzin verwendet wurde, nur auf wenigen Bleierzen mit einzigartigen geologischen Merkmalen beruhte“, erklärt Co-Autorin Arianna Olivelli vom Imperial College London.
Die Auswertung ergab, dass sich im Arktischen Ozean überraschend viel Blei angesammelt hat und noch immer ansammelt. Es stammt derzeit etwa zur Hälfte aus natürlichen Quellen wie arktischen Flüssen. „Dieser natürliche Eintrag erfolgt beispielsweise durch die Verwitterung von Gesteinen oder durch Mineralien“, erklärt Krisch. Das Blei im Nordpolarmeer geht jedoch auch noch immer zu einem großen Anteil auf menschengemachten Blei-Emissionen zurück: „Dieser Bleieintrag kann noch Jahrzehnte nach dem Ende der Verwendung von verbleitem Benzin in Europa und Nordamerika mit dem natürlichen Eintrag von Blei mithalten“, sagt Krisch.
Am höchsten war der Bleieintrag den Daten zufolge Ende der 1980er Jahre – etwa fünfmal höher als 2015. Mit der schrittweisen Abschaffung des bleihaltigen Benzins sanken dann auch die Emissionen und der Weitertransport des Schwermetalls in den Arktischen Ozean. Insgesamt gelangten zwischen 1970 und 2015 rund 75.000 Tonnen Blei aus anthropogenen Quellen wie Benzin aus dem Nordatlantik in den Arktischen Ozean, wie das Team rekonstruierte. Im Vergleich zum Nordatlantik, wo Hunderttausende Tonnen Blei in den Sedimenten lagern, ist das zwar wenig. „Jedoch erklärt dieser Bleieintrag die großflächige Kontamination der arktischen Tiefseesedimente mit Blei“, so Krisch.
Wie verändert der Klimawandel die Bleiverteilung?
Aus den neuen Messungen sowie früheren Analysen geht hervor, dass der Meeresboden in der Arktis an einigen Stellen bereits so hohe Blei-Konzentrationen aufweist, dass es für bodenlebende Organismen schädlich sein könnte. Die Meeresforscher fürchten zudem, dass sich das giftige Blei im Zuge des Klimawandels aus den Sedimenten lösen und dann noch mehr Ozeanbewohner gefährden könnte. „Der rasante Verlust von Meereis und die Zunahme von Sedimenterosion auf dem Schelf können die erneute Freisetzung von Blei aus arktischen Sedimenten begünstigen – mit noch unbekannten Folgen für den Bleigehalt im Meerwasser und in der marinen Biodiversität der Arktis“, so Krisch. „Wir hoffen daher, dass sich zukünftige Expeditionen mit den Auswirkungen des Klimawandels auf den Bleikreislauf in der Arktis befassen werden.“
Quelle: Technische Universität Braunschweig; Fachartikel: Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-025-67620-9
