Die Weltmeere werden von menschengemachten Katastrophen angegriffen

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Das Massensterben von Meerestieren in der Avachinsky-Bucht auf Kamtschatka war laut Experten der Russischen Akademie der Wissenschaften auf giftige Algen zurückzuführen. Aber es gibt auch Anzeichen technischer Verschmutzung – erhöhte Konzentrationen von Erdölprodukten und Schwermetallen im Wasser. Nach Naturkatastrophen erholt sich der Ozean von selbst. Und womit sind technogen behaftet?

Die meiste Zeit ihrer Geschichte war die Menschheit konsumorientierter in Bezug auf den Ozean. Erst in den letzten Jahrzehnten hat sich ein neues Verständnis herausgebildet: Der Ozean ist nicht nur eine Ressource, sondern auch das Herz des gesamten Planeten. Sein Schlagen ist überall und in allem zu spüren. Strömungen beeinflussen das Klima und bringen Kälte oder Hitze mit sich. Wasser verdunstet von der Oberfläche und bildet Wolken. Die im Meer lebenden Blaualgen produzieren praktisch den gesamten Sauerstoff der Erde.

Heute reagieren wir sensibler auf Berichte über Umweltkatastrophen. Der Anblick von Ölverschmutzungen, toten Tieren und Müllinseln ist schockierend. Jedes Mal wird das Bild des "sterbenden Ozeans" gestärkt. Aber wenn wir uns Fakten und nicht Bildern zuwenden, wie zerstörerisch sind dann von Menschen verursachte Unfälle auf großen Gewässern?

Annushka hat bereits … Öl verschüttet

Von allen Öl- und Ölproduktverschmutzungen ist die Mehrheit mit täglichen Leckagen verbunden. Unfälle machen einen kleinen Teil aus - nur 6%, und ihre Zahl nimmt ab. In den 1970er Jahren führten die Länder strenge Anforderungen für Tankschiffe und Beschränkungen der Versandorte ein. Auch die Welttankerflotte wird sukzessive erneuert. Die neuen Schiffe sind mit einem Doppelrumpf zum Schutz vor Löchern sowie mit Satellitennavigation zur Vermeidung von Untiefen ausgestattet.

Komplizierter ist die Situation bei Unfällen auf Bohrinseln. Laut Peter Burgherr, Experte für die Bewertung technologischer Risiken am Paul Scherrer Institut, werden die Risiken nur noch zunehmen: „Dies hängt zum einen mit der Vertiefung von Bohrungen zusammen, zum anderen mit dem Ausbau der Produktion in Gebieten mit extremen Bedingungen - zum Beispiel in der Arktis . In den Vereinigten Staaten wurden beispielsweise Beschränkungen für Offshore-Tiefseebohrungen erlassen, aber große Unternehmen haben damit zu kämpfen.

Warum sind Verschüttungen gefährlich? Zuallererst der Massentod des Lebens. Auf hoher See und Ozeanen kann Öl schnell weite Gebiete erobern. Nur 100-200 Liter decken also einen Quadratkilometer Wasserfläche ab. Und während der Katastrophe auf der Bohrplattform Deepwater Horizon im Golf von Mexiko wurden 180.000 Quadratmeter verseucht. km - eine Fläche, die mit dem Territorium von Weißrussland (207 Tausend) vergleichbar ist.

Da Öl leichter als Wasser ist, bleibt es als durchgehender Film auf der Oberfläche. Stellen Sie sich eine Plastiktüte über Ihrem Kopf vor. Trotz der geringen Dicke der Wände lassen sie keine Luft durch und eine Person kann ersticken. Der Ölfilm funktioniert genauso. Als Folge können sich „tote Zonen“bilden – sauerstoffarme Gebiete, in denen das Leben fast ausgestorben ist.

Die Folgen solcher Katastrophen können direkt sein – zum Beispiel erschwert der Kontakt von Öl mit den Augen von Tieren die normale Navigation im Wasser – und verzögert. Zu den verzögerten zählen DNA-Schäden, beeinträchtigte Proteinproduktion, Hormonstörungen, Schäden an Zellen des Immunsystems und Entzündungen. Das Ergebnis ist ein gehemmtes Wachstum, eine verminderte Fitness und Fruchtbarkeit sowie eine erhöhte Sterblichkeit.

Die Menge des verschütteten Öls ist nicht immer proportional zu dem Schaden, den es verursacht. Vieles hängt von den Bedingungen ab. Selbst eine kleine Verschüttung, wenn sie während der Fischbrutzeit gefallen ist und im Laichgebiet passiert, kann mehr Schaden anrichten als eine große - jedoch außerhalb der Brutzeit. In warmen Meeren werden die Folgen von Leckagen aufgrund der Geschwindigkeit der Prozesse schneller beseitigt als in kalten.

Die Unfallbeseitigung beginnt mit der Lokalisierung – hierfür werden spezielle restriktive Ausleger eingesetzt. Dies sind schwimmende Barrieren, 50-100 cm hoch, aus speziellem Gewebe, das gegen toxische Wirkungen resistent ist. Dann sind die Wasser-„Staubsauger“an der Reihe – Skimmer. Sie erzeugen ein Vakuum, das den Ölfilm zusammen mit dem Wasser ansaugt. Dies ist die sicherste Methode, ihr Hauptnachteil besteht jedoch darin, dass Kollektoren nur bei kleinen Verschüttungen wirksam sind. Bis zu 80 % des gesamten Öls bleiben im Wasser.

Da Öl gut brennt, erscheint es logisch, es in Brand zu setzen. Diese Methode gilt als die einfachste. Normalerweise wird die Stelle von einem Hubschrauber oder Schiff in Brand gesetzt. Unter günstigen Bedingungen (dicker Film, schwacher Wind, hoher Anteil an leichten Fraktionen) können bis zu 80–90% aller Schadstoffe vernichtet werden.

Dies sollte jedoch so schnell wie möglich geschehen - dann bildet das Öl eine Mischung mit Wasser (Emulsion) und brennt schlecht. Darüber hinaus überträgt die Verbrennung selbst Schadstoffe vom Wasser auf die Luft. Laut Alexei Knizhnikov, Leiter des Umweltverantwortungsprogramms für WWF-Russland-Geschäfte, birgt diese Option mehr Risiken.

Gleiches gilt für den Einsatz von Dispergiermitteln – Substanzen, die Ölprodukte binden und dann in die Wassersäule absinken. Dies ist eine recht beliebte Methode, die regelmäßig bei großen Ölunfällen eingesetzt wird, wenn es darum geht, zu verhindern, dass Öl die Küste erreicht. Dispergiermittel sind jedoch selbst toxisch. Wissenschaftler schätzen, dass ihre Mischung mit Öl 52-mal giftiger ist als Öl allein.

Es gibt keine hundertprozentig wirksame und sichere Möglichkeit, verschüttetes Öl aufzufangen oder zu vernichten. Aber die gute Nachricht ist, dass Erdölprodukte organisch sind und nach und nach von Bakterien abgebaut werden. Und dank der Prozesse der Mikroevolution an den Verschüttungsstellen gibt es genau die Organismen, die diese Aufgabe am besten bewältigen. So entdeckten Wissenschaftler beispielsweise nach der Deepwater-Horizon-Katastrophe einen starken Anstieg der Zahl der Gamma-Proteobakterien, die den Zerfall von Ölprodukten beschleunigen.

Nicht das friedlichste Atom

Ein weiterer Teil von Meereskatastrophen ist mit Strahlung verbunden. Mit dem Beginn des „Atomzeitalters“ist der Ozean zu einem bequemen Testgelände geworden. Seit Mitte der vierziger Jahre sind auf hoher See mehr als 250 Atombomben gezündet worden. Die meisten werden übrigens nicht von den beiden Hauptrivalen im Wettrüsten organisiert, sondern von Frankreich - in Französisch-Polynesien. An zweiter Stelle stehen die Vereinigten Staaten mit einem Standort im zentralen Pazifik.

Nach dem endgültigen Testverbot im Jahr 1996 wurden Unfälle in Kernkraftwerken und Emissionen aus Atommüllaufbereitungsanlagen zu den wichtigsten Strahlenquellen in den Ozeanen. Nach dem Unfall von Tschernobyl stand die Ostsee beispielsweise bei der Cäsium-137-Konzentration weltweit an erster Stelle und bei der Strontium-90-Konzentration an dritter Stelle.

Obwohl Niederschläge über Land fielen, fiel ein erheblicher Teil davon mit Regen und Flusswasser in die Meere. Bei dem Unfall im Kernkraftwerk Fukushima-1 im Jahr 2011 wurden erhebliche Mengen Cäsium-137 und Strontium-90 aus dem zerstörten Reaktor ausgestoßen. Bis Ende 2014 hatten sich die Isotope von Cäsium-137 im gesamten Nordwestpazifik ausgebreitet.

Die meisten radioaktiven Elemente sind Metalle (einschließlich Cäsium, Strontium und Plutonium). Sie lösen sich nicht in Wasser auf, sondern verbleiben darin, bis die Halbwertszeit eintritt. Es ist für verschiedene Isotope unterschiedlich: Zum Beispiel sind es für Jod-131 nur acht Tage, für Strontium-90 und Cäsium-137 - drei Jahrzehnte und für Plutonium-239 - mehr als 24.000 Jahre.

Die gefährlichsten Isotope von Cäsium, Plutonium, Strontium und Jod. Sie reichern sich im Gewebe lebender Organismen an, wodurch die Gefahr der Strahlenkrankheit und der Onkologie besteht. Cäsium-137 ist beispielsweise für den größten Teil der Strahlung verantwortlich, die der Mensch bei Versuchen und Unfällen erhält.

Das hört sich alles sehr verstörend an. Aber jetzt gibt es in der wissenschaftlichen Welt eine Tendenz, die frühen Ängste vor Strahlengefahren zu revidieren. Laut Forschern der Columbia University war beispielsweise der Plutoniumgehalt in einigen Teilen der Marshallinseln im Jahr 2019 1.000-mal höher als in Proben in der Nähe des Kernkraftwerks Tschernobyl.

Aber trotz dieser hohen Konzentration gibt es keine Hinweise auf signifikante gesundheitliche Auswirkungen, die uns beispielsweise davon abhalten würden, pazifische Meeresfrüchte zu essen. Generell ist der Einfluss technogener Radionuklide auf die Natur unbedeutend.

Mehr als neun Jahre sind seit dem Unfall von Fukushima-1 vergangen. Heute beschäftigt sich die Fachwelt vor allem mit der Frage, wie man mit radioaktivem Wasser umgeht, das in zerstörten Aggregaten zum Kühlen von Treibstoff verwendet wurde. Bis 2017 wurde das meiste Wasser in riesigen Zisternen an Land abgedichtet. Gleichzeitig wird auch Grundwasser, das mit der kontaminierten Zone in Kontakt kommt, kontaminiert. Es wird mit Pumpen und Entwässerungsbrunnen gesammelt und anschließend mit kohlenstoffbasierten Absorptionsmitteln gereinigt.

Aber ein Element eignet sich immer noch nicht für eine solche Reinigung - es ist Tritium, und darum brechen heute die meisten Kopien. Die Platzreserven für die Wasserspeicherung auf dem Territorium des Kernkraftwerks werden bis zum Sommer 2022 aufgebraucht sein. Experten erwägen mehrere Möglichkeiten, mit diesem Wasser umzugehen: in die Atmosphäre verdunsten, vergraben oder ins Meer kippen. Letztere Option wird heute als die am besten begründete anerkannt – sowohl technisch als auch im Hinblick auf die Folgen für die Natur.

Einerseits ist die Wirkung von Tritium auf den Körper noch wenig verstanden. Welche Konzentration als sicher gilt, weiß niemand genau. In Australien beispielsweise liegen die Standards für den Gehalt im Trinkwasser bei 740 Bq / l und in den USA bei 76 Bq / l. Andererseits stellt Tritium nur in sehr großen Dosen eine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar. Seine Halbwertszeit aus dem Körper beträgt 7 bis 14 Tage. Es ist fast unmöglich, während dieser Zeit eine signifikante Dosis zu erhalten.

Ein weiteres Problem, das manche Experten als tickende Zeitbombe bezeichnen, sind Fässer mit Kernbrennstoffabfällen, die hauptsächlich im Nordatlantik vergraben sind und die sich größtenteils nördlich von Russland oder vor der Küste Westeuropas befinden. Zeit und Meerwasser "fressen" das Metall, und in Zukunft könnte die Umweltverschmutzung zunehmen, sagt Vladimir Reshetov, außerordentlicher Professor des Moskauer Instituts für Ingenieurphysik. Darüber hinaus können Wasser aus Lagerbecken für abgebrannte Brennelemente und Abfälle aus der Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen in das Abwasser und von dort in den Ozean eingeleitet werden.

Zeitbombe

Die chemische Industrie stellt eine große Bedrohung für die Wasserlebewesen dar. Metalle wie Quecksilber, Blei und Cadmium sind für sie besonders gefährlich. Durch starke Meeresströmungen können sie über weite Strecken getragen werden und sinken lange nicht zu Boden. Und vor der Küste, wo sich die Fabriken befinden, betrifft die Infektion vor allem benthische Organismen. Sie werden Nahrung für kleine Fische und solche für größere. Am stärksten infiziert sind die großen Raubfische (Thunfisch oder Heilbutt), die auf unseren Tisch kommen.

1956 stießen Ärzte in der japanischen Stadt Minamata bei einem Mädchen namens Kumiko Matsunaga auf eine seltsame Krankheit. Sie begann plötzliche Anfälle, Bewegungs- und Sprachschwierigkeiten zu verfolgen. Ein paar Tage später wurde ihre Schwester mit den gleichen Symptomen ins Krankenhaus eingeliefert. Dann ergaben Umfragen mehrere ähnliche Fälle. Ähnlich verhielten sich auch die Tiere in der Stadt. Krähen fielen vom Himmel und Algen begannen in Ufernähe zu verschwinden.

Die Behörden bildeten das "Strange Disease Committee", das ein allen Infizierten gemeinsames Merkmal entdeckte: den Verzehr lokaler Meeresfrüchte. Das Werk des auf die Produktion von Düngemitteln spezialisierten Unternehmens Chisso geriet in Verdacht. Aber der Grund wurde nicht sofort festgestellt.

Nur zwei Jahre später fand der britische Neurologe Douglas McElpine, der viel mit Quecksilbervergiftungen arbeitete, heraus, dass die Ursache Quecksilberverbindungen waren, die vor mehr als 30 Jahren seit Produktionsbeginn in das Wasser der Minamata Bay gekippt wurden.

Mikroorganismen am Boden wandelten Quecksilbersulfat in organisches Methylquecksilber um, das entlang der Nahrungskette in Fischfleisch und Austern landete. Methylquecksilber drang leicht in die Zellmembranen ein, verursachte oxidativen Stress und störte die neuronale Funktion. Die Folge waren irreversible Schäden. Die Fische selbst sind aufgrund des höheren Gehalts an Antioxidantien im Gewebe besser vor den Auswirkungen von Quecksilber geschützt als Säugetiere.

Bis 1977 zählten die Behörden 2.800 Opfer der Minamata-Krankheit, darunter Fälle von angeborenen fetalen Anomalien. Die wichtigste Folge dieser Tragödie war die Unterzeichnung des Minamata-Übereinkommens über Quecksilber, das die Herstellung, Ausfuhr und Einfuhr verschiedener Arten von quecksilberhaltigen Produkten, darunter Lampen, Thermometer und Druckmessgeräte, verbot.

Dies reicht jedoch nicht aus. Aus Kohlekraftwerken, Industriekesseln und Haushaltsöfen werden große Mengen Quecksilber emittiert. Wissenschaftler schätzen, dass sich die Schwermetallkonzentration im Ozean seit Beginn der industriellen Revolution verdreifacht hat. Um für die meisten Tiere relativ harmlos zu werden, müssen metallische Verunreinigungen tiefer wandern. Es könnte jedoch Jahrzehnte dauern, warnen Wissenschaftler.

Der wichtigste Weg, um mit einer solchen Verschmutzung umzugehen, sind hochwertige Reinigungssysteme in Unternehmen. Quecksilberemissionen aus Kohlekraftwerken können durch den Einsatz chemischer Filter reduziert werden. In entwickelten Ländern wird dies zur Norm, aber viele Länder der Dritten Welt können sie sich nicht leisten. Eine weitere Metallquelle ist Abwasser. Aber auch hier hängt alles vom Geld für Reinigungssysteme ab, das viele Entwicklungsländer nicht haben.

Wessen Verantwortung?

Der Zustand der Ozeane ist heute viel besser als vor 50 Jahren. Dann wurden auf Initiative der UNO viele wichtige internationale Abkommen unterzeichnet, die die Nutzung der Ressourcen des Weltmeeres, die Ölförderung und die Giftindustrie regeln. Das vielleicht bekannteste in dieser Reihe ist das UN-Seerechtsübereinkommen, das 1982 von den meisten Ländern der Welt unterzeichnet wurde.

Darüber hinaus gibt es Übereinkommen zu bestimmten Themen: zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch die Deponierung von Abfällen und anderen Materialien (1972), zur Einrichtung eines internationalen Fonds zum Ausgleich von Schäden durch Ölverschmutzung (1971 und Schadstoffe (1996) und andere.

Einzelne Länder haben auch ihre eigenen Beschränkungen. Frankreich hat beispielsweise ein Gesetz erlassen, das die Ableitung von Wasser für Fabriken und Anlagen streng regelt. Die französische Küste wird von Hubschraubern patrouilliert, um die Entladungen von Tankern zu kontrollieren. In Schweden sind Tankertanks mit speziellen Isotopen gekennzeichnet, sodass Wissenschaftler, die Ölverschmutzungen analysieren, immer feststellen können, von welchem Schiff aus entladen wurde. In den USA wurde kürzlich ein Moratorium für Tiefseebohrungen bis 2022 verlängert.

Andererseits werden auf Makroebene getroffene Entscheidungen von bestimmten Ländern nicht immer respektiert. Es gibt immer die Möglichkeit, bei Schutz- und Filtersystemen Geld zu sparen. Aus diesem Grund ereignete sich beispielsweise der jüngste Unfall beim BHKW-3 in Norilsk mit der Einleitung von Treibstoff in den Fluss, einer der Versionen zufolge.

Das Unternehmen verfügte nicht über Geräte, um Setzungen zu erkennen, was zu einem Riss im Kraftstofftank führte. Und im Jahr 2011 kam die Kommission des Weißen Hauses zur Untersuchung der Ursachen des Unfalls auf der Plattform Deepwater Horizon zu dem Schluss, dass die Tragödie durch die Politik von BP und seinen Partnern zur Senkung der Sicherheitskosten verursacht wurde.

Laut Konstantin Zgurovsky, Senior Advisor des Sustainable Marine Fisheries Program beim WWF Russland, ist ein strategisches Umweltbewertungssystem erforderlich, um Katastrophen zu verhindern. Eine solche Maßnahme sieht das Übereinkommen über die Umweltverträglichkeitsprüfung im grenzüberschreitenden Kontext vor, das von vielen Staaten unterzeichnet wurde, darunter auch die Länder der ehemaligen UdSSR – nicht jedoch Russland.

"Die Unterzeichnung und Verwendung von SEA ermöglicht es, die langfristigen Folgen eines Projekts im Voraus vor Beginn der Arbeiten abzuschätzen, was es ermöglicht, nicht nur das Risiko von Umweltkatastrophen zu reduzieren, sondern auch unnötige Kosten für Projekte zu vermeiden, die kann potenziell gefährlich für Natur und Mensch sein."

Ein weiteres Problem, auf das Anna Makarova, außerordentliche Professorin des UNESCO-Lehrstuhls „Grüne Chemie für nachhaltige Entwicklung“, aufmerksam macht, ist die fehlende Überwachung von Müllvergrabungen und eingemotteten Industrien. „In den 90er Jahren gingen viele in Konkurs und stellten die Produktion ein. Es sind bereits 20-30 Jahre vergangen, und diese Systeme begannen einfach zu kollabieren.

Verlassene Produktionsstätten, verlassene Lagerhallen. Es gibt keinen Besitzer. Wer schaut sich das an? Katastrophenvorsorge ist laut dem Experten vor allem eine Frage von Managemententscheidungen: „Die Reaktionszeit ist entscheidend. Wir brauchen ein klares Maßnahmenprotokoll: Welche Dienste interagieren, woher die Förderung kommt, wo und von wem die Proben analysiert werden.“

Die wissenschaftlichen Herausforderungen beziehen sich auf den Klimawandel. Wenn an einer Stelle Eis schmilzt und an einer anderen Stürme ausbrechen, kann sich der Ozean unvorhersehbar verhalten. Zum Beispiel ist eine der Versionen des Massensterbens von Tieren in Kamtschatka ein Ausbruch der Anzahl giftiger Mikroalgen, die mit der Klimaerwärmung in Verbindung gebracht werden. All dies soll untersucht und modelliert werden.

Bisher gibt es genügend Meeresressourcen, um ihre "Wunden" selbst zu heilen. Aber eines Tages kann er uns eine Rechnung vorlegen.