Die rätselhaften schwarzen Kugeln, die Mitte Oktober an Sydneys Strände gespült wurden, waren laut einer neuen detaillierten Untersuchung ihrer Zusammensetzung vermutlich Klumpen eines „Fatbergs“. Sie enthielten Spuren menschlicher Fäkalien, Methamphetamin und PFAS.
Erste Meldungen hatten darauf hingedeutet, dass es sich bei den unheilvollen Klumpen wahrscheinlich um Teerkugeln nach einer Ölpest handeln könnte. Eine umfangreiche Reihe wissenschaftlicher Tests zeichnet jedoch ein wesentlich komplexeres Bild.
Die rätselhaften schwarzen Kugeln
Am 16. Oktober gingen die ersten Hinweise vom Coogee Beach im Osten Sydneys ein. Rettungsschwimmer entdeckten zahlreiche schwarze, kugelförmige Gebilde im Sand, die auf den ersten Blick teerartig wirkten.
Kurz darauf wurden ähnliche Funde an den nahe gelegenen Stränden Bondi, Bronte, Tamarama und Maroubra gemeldet. Die Strände wurden umgehend geschlossen und Reinigungsarbeiten eingeleitet. Zunächst befürchteten die Behörden giftige „Teerkugeln“, woraufhin Gesundheitshinweise und Warnungen an die Öffentlichkeit herausgegeben wurden.
Erste Untersuchungen des Randwick Council deuteten auf Teerkugeln hin, die aus Öl und Ablagerungen bestehen.
Öl – oder etwas noch Ekligeres?
Unser Ziel war es, die Zusammensetzung der schwarzen Kugeln und ihre Herkunft präzise zu bestimmen.
Gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der UNSW führten wir zahlreiche Untersuchungen und Analysen durch. Dabei arbeiteten wir mit dem Mark Wainwright Analytical Centre sowie der Abteilung für Umweltforensik des australischen Bundesministeriums für Klimawandel, Umwelt, Energie und Wasser (DCCEEW) zusammen.
Zudem kooperierten wir mit der NSW Environment Protection Authority (EPA) und dem Randwick Council.
Die ersten Tests, die hauptsächlich auf einer Methode namens Festkörper-Kernspinresonanzspektroskopie beruhten, legten nahe, dass das Material Rohöl ähnelte. Weitere Untersuchungen wiesen jedoch auf eine andere und unerquicklichere Zusammensetzung hin.
Die Analyse der enthaltenen Elemente ergab, dass die schwarze Masse überwiegend aus Kohlenstoff bestand. Eine Radiokarbondatierung zeigte anschließend, dass lediglich rund 30 Prozent des Kohlenstoffs fossilen Ursprungs waren. Das spricht dafür, dass fossile Brennstoffe nicht den Hauptbestandteil der Kugeln ausmachten.
Außerdem fanden wir beträchtliche Mengen Calcium sowie deutlich geringere Konzentrationen verschiedener Metalle. Spektroskopische Tests zeigten in den schwarzen Kugeln Signaturen von Fetten, Ölen und fettigen Molekülen, wie sie häufig in Seifenresten, Speiseöl und Lebensmitteln vorkommen. Dies deutete auf menschliche Abfälle hin.
PFAS, Drogen und Hinweise auf Fäkalien
Im nächsten Schritt prüften wir, ob sich die Substanz in organischen Lösungsmitteln auflösen ließ. Auf diese Weise waren nur etwa ein Drittel bis die Hälfte der Gesamtmasse löslich.
Den gelösten Anteil konnten wir mithilfe der Massenspektrometrie genauer untersuchen. Diese Methode identifiziert Moleküle anhand ihres Gewichts und ihrer elektrischen Ladung. Dabei wurden Moleküle nachgewiesen, die in Kraftstoffen für Fahrzeuge vorkommen, ebenso wie organische Moleküle, darunter Fettsäuren und Glyceride.
Wir identifizierten außerdem industrielle Perfluoralkylsubstanzen (PFAS oder „Ewigkeitschemikalien“), steroidale Verbindungen wie Norgestrel, blutdrucksenkende Medikamente wie Losartan, Pestizide und Tierarzneimittel. Dies passt zu einer Verunreinigung durch Abwasser und industrielle Abflüsse.
Daneben gab es Hinweise auf menschliche Fäkalien: Dazu gehörten ein Cholesterin-Abbauprodukt namens Epicoprostanol sowie Rückstände von Freizeitdrogen, einschließlich Tetrahydrocannabinol (auch THC genannt, einer Verbindung aus der Cannabispflanze) und Methamphetamin. Dies steht im Einklang mit Einträgen aus Haushaltsabfällen.
Die Untersuchung des unlöslichen Anteils der Masse erwies sich als schwieriger. Hier setzten wir Festkörper-Kernspinresonanz sowie die Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie ein, bei der Infrarotlicht zur Erkennung von Chemikalien verwendet wird. Die Ergebnisse deuteten auf Fette hin, blieben jedoch nicht eindeutig.
Waren die schwarzen Klumpen Stücke eines Fatbergs?
Was lässt sich daraus schließen? Die hohen Konzentrationen von Fetten, Ölen, fettigen Molekülen und Calcium sowie die geringe Löslichkeit passen zu einem „Fatberg“: einer verfestigten Masse aus Fetten, Ölen und fettigen Molekülen, die sich in Abwassersystemen ansammeln kann.
Der Nachweis von Markern für menschliche Fäkalien, Medikamenten und Freizeitdrogen legt nahe, dass Abwasser oder andere städtische Abwässer die Quelle sein könnten. Obwohl die Zusammensetzung der schwarzen Kugeln darauf hindeutet, dass sie Fatbergs ähneln, lässt sich ihre genaue Herkunft nicht abschließend bestätigen.
Der Vorfall mit den schwarzen Kugeln lenkt zugleich den Blick auf das allgemeinere Problem der Verschmutzung entlang Sydneys Küste.
Aktuellen Berichten zufolge sind etwa 28 Prozent der überwachten Badestellen in New South Wales anfällig für Verschmutzung. Viele erhalten schlechte Bewertungen für die Wasserqualität, insbesondere nach Regenfällen. Gymea Bay, Coogee Beach, Malabar Beach und Frenchmans Bay zählen zu den problematischen Gebieten; wegen Verunreinigungen durch menschliche Fäkalien wird dort vom Baden abgeraten.
Verschmutzung durch städtische Abfälle
Die Analyse und das Verständnis von Verschmutzung durch städtische Abfälle sind keine einfache Aufgabe. Sie erfordern einen multidisziplinären Ansatz.
Um die komplexe Zusammensetzung der Klumpen aufzuschlüsseln, nutzten wir Kohlenstoff-14-Datierung, Massenspektrometrie, Elementaranalysen und Mikroskopietechniken.
Trotz aller durchgeführten Arbeiten können wir bislang keine endgültigen Schlüsse über die primäre Quelle der Klumpen ziehen. Diese Unsicherheit verdeutlicht die umfassenderen Schwierigkeiten, mit denen Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftler und Umweltbehörden bei der Nachverfolgung und Bekämpfung von Verschmutzung in Küstengebieten konfrontiert sind.
Der Vorfall unterstreicht, wie wichtig gründliche wissenschaftliche Analysen für das Verständnis von Umweltproblemen sind. Wenn wir die Quellen und die Zusammensetzung solcher Schadstoffe weiter untersuchen, können wir besser verstehen, wie sich die Bewirtschaftung städtischer Abfälle auf die Gesundheit unserer Küsten auswirkt.
Diese Forschung wurde von Forschenden der UNSW geleitet, darunter Associate Professor Jon Beves, Dr Tim Barrows, Dr Martin Bucknall, Professor William Alexander Donald, Dr Albert Fahrenbach, Dr Sarah Hancock, Dr Christopher Hansen, Ms Lisa Hua, Dr Martina Lessio, Dr Chris Marjo, Associate Professor Vinh Nguyen, Dr Martin Peeks, Dr Aditya Rawal, Dr Chowdhury Sarowar, Professor Timothy Schmidt, Dr Jake Violi und Dr Helen Wang.
Jon Beves, Associate Professor für Chemie, UNSW Sydney, und William Alexander Donald, Professor für Chemie und ARC Future Fellow, UNSW Sydney
Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz von The Conversation erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.
Kommentare
Noch keine Kommentare. Sei der Erste!
Kommentar hinterlassen