Schadstoffe im Meer untersucht: Annette Barthelt Preis für GKSS-Doktorarbeit
Für seine Doktorarbeit am GKSS-Forschungszentrum Geesthacht erhielt Umweltchemiker Lutz Ahrens am 28. Mai 2010 in Kiel den mit 5.100 Euro dotierten Annette Barthelt-Preis, der jährlich an zwei Arbeiten auf dem Gebiet der Meeresforschung verliehen wird. Der 30-jährige Umweltchemiker, der aktuell in Kanada forscht, untersuchte in seiner Doktorarbeit die Belastung von küstennahen und marinen Ökosystemen mit Polyfluorierten organischen Verbindungen (PFCs). In der preisgekrönten Arbeit zeigte Ahrens erstmals, auf welchen Wegen sich diese Schadstoffe in der Nahrungskette anreichern sowie zeitliche Trends der Belastung.
Bei der Produktion imprägnierter Textilien, beispielsweise Regenjacken, gelangen Schadstoffe in die Umwelt - so genannte PFCs. Sie werden auch bei der Herstellung von Teflon, Lebensmittelverpackungen oder Feuerlöschschäumen freigesetzt. Einmal im Meer angelangt, werden PFCs kaum biochemisch abgebaut und können sich in Organismen anreichern.
Über Eintragswege von PFCs in marine Ökosysteme sowie deren Vorkommen lagen bisher kaum detaillierte Forschungsarbeiten vor. Dazu GKSS-Abteilungsleiter Umweltchemie Prof. Dr. Ralf Ebinghaus: „Die Dissertation von Lutz Ahrens schließt diese Lücke und leistet einen wichtigen Beitrag um das weltweite Vorkommen und die Verteilung dieser Schadstoffe zu identifizieren“. In seiner Untersuchung stellt der junge Umweltchemiker Eintragswege von PFCs in die marine Umwelt dar, trifft Aussagen über deren Verteilung im Meer und erforschte, wie diese Schadstoffe sich in der Nahrungskette anreichern sowie zeitliche Trends der Belastung.
Einmaliger Beitrag für die Meereswissenschaften
Lutz Ahrens entwickelte ein analytisches Verfahren, mit dem sich PFCs in Wasser- sowie biologischen Proben bestimmen lassen. Dazu untersuchte er Proben aus der Elbe, Nord- und Ostsee, dem Nord- und Südatlantik, Äquatorialatlantik sowie der Bucht von Tokio.
Meeresströmungen folgen globalen Strömungsmustern und für diese sind die Daten aus der Untersuchung von PFCs im Atlantik von großer Bedeutung. In diesen Mustern auftretende industrielle Gebiete werden als PFC-Quellen behandelt, die Ozeane aber als Senken. Lutz Ahrens konnte zeigen, dass globale ozeanische Strömungen für fallende Konzentrationen in der Biskaia (Baskenland, Spanien) zum Südatlantik und für einen Konzentrationseinbruch in der Labrador See (Grönland) verantwortlich waren.
Schadstoffe in Seehunden
Lutz Ahrens untersuchte ebenfalls die PFC-Belastung in verschiedenen inneren Organen von Seehunden. Dabei wies er etwa 75 Prozent der Gesamtbelastung in Leber und Blut nach. Diese Ergebnisse sind für Behörden bedeutend, da für die Überwachung der Meeressäuger nun gezielt bestimmte Organe untersucht werden können.
Ebenso rekonstruierte Lutz Ahrens die raum-zeitliche Belastung der Meeresumwelt im vergangenen Jahrzehnt. Die Ergebnisse zeigten meist abnehmende PFC-Konzentrationen, was als positive Folge erfolgreicher Emissionsminderungsmaßnahmen bewertet werden kann. In der Deutschen Bucht ließen sich jedoch PFCs nachweisen, weshalb dort mit einem erneuten Konzentrationsanstieg der Schadstoffe zu rechnen ist.
Leitmethode für Wissenschaftler
Die von Lutz Ahrens entwickelte Methode ist in den Jahresberichten 2008 und 2009 sowie dem Advice Book des International Council for the Exploration of the Sea (ICES) aufgenommen worden: Seine Bestimmungsmethoden für PFCs in Wasser, Sediment und Lebewesen sind somit Teil der weltweiten Orientierungshilfe bei der Methodenentwicklung in Forschungs- und Überwachungslaboren.
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