Weiße Ringe um rostende Fässer im San-Pedro-Becken

Verblasste weiße Ringe um rostende Fässer auf dem Meeresboden gehen auf Lecks zurück, durch die stark ätzende Chemieabfälle in den umliegenden Schlamm gelangt sind.

Der Fund belegt, dass Material, das vor Jahrzehnten vor der US-Küste entsorgt wurde, Tiefseelebensräume auch mehr als 50 Jahre später noch verändert: Es reagiert weiterhin mit dem Meeresboden und beeinflusst das Leben in der Tiefsee bis heute.

Weiße Höfe treten hervor

In Sedimentkernen, die unmittelbar neben den Fässern entnommen wurden, zeigten sich die weißen Höfe als verhärtete Krusten und pudrige Flecken im ansonsten dunklen Sediment.

Durch Proben entlang dieser Höfe konnte ein Team der Scripps Institution of Oceanography die Kruste auf austretende alkalische Abfälle zurückführen.

Die Mikrobiologin Dr. Johanna Gutleben von Scripps verglich Sedimente aus den Höfen mit nahe gelegenen Kontrollproben und stellte fest, dass die Kernproben aus den Höfen fast kein mikrobielles Erbmaterial enthielten.

Da die Höfe sichtbar bleiben, können Forschende wahrscheinliche Leckstellen rasch erkennen, noch bevor sie untersuchen, welche Stoffe ausgetreten sind.

Kartierung des Unterwasser-Friedhofs

Bei einer Tiefseeuntersuchung wurden rund 150 Quadratkilometer des San-Pedro-Beckens erfasst. Robotische Unterseefahrzeuge durchquerten den Boden mit Sonar und Kameras und machten aus groben Schätzungen eine präzise Trümmerkarte.

In diesem Gebiet verzeichneten die Auswertenden mehr als 74.000 Trümmerobjekte, darunter etwa 27.000 fassförmige Gegenstände vor Los Angeles.

Solche Mengen machen jeden weiteren Tauchgang zu einer Priorisierungsaufgabe, denn bei jeder Probenahme lässt sich nur ein winziger Teil der Fundstellen erreichen.

DDT war nicht die Ursache

Jahrelang brachten viele Menschen die rostenden Fässer mit DDT in Verbindung, einem Pestizid, das über Jahrzehnte erhalten bleibt und bereits in nahe gelegenen Meeresbodensedimenten gemessen wurde.

Bei den neuen Untersuchungen blieb die DDT-Belastung im gesamten Ablagerungsgebiet hoch, unabhängig davon, wie nah ein Sedimentkern an einem Fass lag.

Dieses gleichmäßige Muster zeigte, dass die Fässer keine neuen DDT-Quellen darstellten – auch nicht dort, wo weiße Höfe direkt neben ihnen lagen.

Selbst lange nach dem Verbot von 1972 kann sich DDT in marinen Nahrungsnetzen weiterhin bioakkumulieren und sich in Tieren schneller anreichern, als diese es abbauen.

Chemie formt die Ringe

Chemische Lecks aus einigen Fässern verwandelten weichen Schlamm in helle Ringe; dieser Vorgang beruhte auf einfachen Reaktionen mit Meerwasser.

Messungen ergaben, dass das Sediment einen pH-Wert – eine Skala für Säuregrad und Alkalität – von nahezu 12 erreichte, während das Meerwasser bei etwa 8 blieb.

Magnesium aus dem umgebenden Wasser reagierte mit dieser Base und verfestigte die Körner zu einem Rand, der Wellen und langsamen Strömungen am Meeresboden widerstand.

Mit der Zeit trug Brucit, ein Magnesiumhydroxid-Mineral, das sich in stark basischer Umgebung bildet, dazu bei, diese Ringe über Jahrzehnte zu stabilisieren.

Mikroben unter Extrembedingungen

Unterhalb der Höfe enthielt das Sediment deutlich weniger Mikroben als der benachbarte Schlamm, und die Gemeinschaft unterschied sich grundlegend von einer typischen Meeresbodenbesiedlung.

Bei diesen hohen pH-Werten dominierten alkaliphile Bakterien – Mikroben, die unter alkalischen Bedingungen am besten wachsen – Proben, in denen zuvor viele Gruppen vorkamen.

Statt zahlreicher gemeinsam lebender Mikrobenarten übernahmen wenige Abstammungslinien die Vorherrschaft, sodass für die übrigen kaum genetische Vielfalt blieb.

Eine verringerte mikrobielle Aktivität kann verändern, wie der Meeresboden Stickstoff und Schwefel umsetzt; die Folgen können größere Tiere am Meeresboden erreichen.

Eine bleibende Narbe

Obwohl Jahre vergehen, bleiben die Höfe bestehen, weil die Mineralkruste das Sediment weiterhin in Richtung starker Alkalität puffert.

Brucit löst sich im Meerwasser nur äußerst langsam und setzt basische Chemikalien frei, die den örtlichen pH-Wert auch dann erhöhen, wenn der ursprüngliche Austritt längst beendet ist.

Anhand der Auflösungsraten schätzte das Team, dass die Auswirkungen auf den Meeresboden in Teilen des Beckens mehrere tausend Jahre andauern könnten.

Dieser Zeitraum bedeutet, dass selbst eine vorsichtige Probenahme eine langlebige chemische Tasche stören kann; Planende müssen ihre Ziele daher sorgfältig auswählen.

Wie die Entsorgung legal wurde

Zwischen den 1930er-Jahren und den frühen 1970er-Jahren betrachteten Behörden und Unternehmen tiefes Meerwasser als ein naheliegendes Entsorgungssystem.

Unterlagen der US-Umweltschutzbehörde EPA nennen mindestens 14 Tiefwasser-Ablagerungsorte vor Südkalifornien.

Die entsorgten Stoffe reichten von Raffinerie-Nebenprodukten bis zu schwach radioaktiven Abfällen und umfassten Chemikalien, Rückstände aus Erdölbohrungen sowie sogar veraltete militärische Sprengstoffe.

Dünnwandige Stahlfässer waren nie dafür ausgelegt, jahrzehntelang unter Wasser zu liegen; die heute korrodierten Nähte erschweren es deshalb, ihren ursprünglichen Inhalt eindeutig zu bestimmen.

Was weiterhin unbekannt ist

Trotz neuer Karten können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler noch immer nicht sagen, welche Fässer dicht geblieben sind und welche sich bereits in den Schlamm entleert haben.

Etwa ein Drittel der Fässer weist weiße Höfe auf – ein Hinweis darauf, dass alkalische Abfälle ausgetreten sind und nur die unmittelbar umgebenden wenigen Meter verändert haben.

Einige Lecks können im Sediment gebundene Metalle freisetzen, und bislang weiß niemand, ob diese Metalle in Fische und Schalentiere gelangt sind.

Schwierige Entscheidungen unter Wasser

Jeder Sanierungsplan steht vor dem Konflikt, empfindliches Sediment entweder zu stören oder zu akzeptieren, dass beschädigte Fässer weiterhin lecken könnten.

In rund 914 Metern Tiefe sind die Einsatzteams auf Roboter und Kabel angewiesen; ein falscher Handgriff könnte ätzendes Material weiter verbreiten.

Die EPA hat bereits neue Untersuchungen und Probenahmen rund um die Ablagerungsorte erprobt, verfügt jedoch weiterhin über kein vollständiges Verzeichnis der Inhalte.

Vorerst können Forschende die Höfe nutzen, um Prioritäten festzulegen, während EPA und Gesetzgebende entscheiden, ob die früheren Entsorgungsrichtlinien eine moderne Antwort erfordern.

Die sichtbaren Hinterlassenschaften

Rostende Fässer und weiße Höfe zeigen, dass Industrieabfälle die Chemie des Meeresbodens noch lange nach dem Ende der Entsorgung weiter verändern können.

Bessere Karten und sorgfältige Probenahmen können die Ungewissheiten eingrenzen, doch bei jeder Entscheidung müssen die Risiken einer Exposition gegen die Schäden eines Eingriffs abgewogen werden.

Foto: Schmidt Ocean Institute.