Globaler Ausbreitung von Dauergiften auf der Spur
Grashüpfer-Effekt sorgt für Anreicherungen in den Polregionen
Hamburg-Eppendorf (pte035/08.04.2005/15:50) Forscher des Max-Planck-Instituts für Meteorologie http://www.mpimet.mpg.de haben ein Modell entwickelt, in dem eine weltweite Verbreitung von Dauer-Giftstoffen erklärt werden kann. Die meisten dieser Substanzen werden vor allem in der Atmosphäre transportiert. Für die Risikobewertung eines Stoffes spielen sie eine große Rolle. Die Forscher haben das Gefährdungspotenzial von Chemikalien mit einem Multikompartiment-Modell, das die geographische Verteilung und die Verteilung über die verschiedenen Umweltmedien beschreibt, untersucht.
In mehreren "Sprüngen" verteilen sich die Gifte über Kontinente hinweg. Dieser Effekt, der Grashüpfer-Effekt genannt wird, bewirkt eine erhöhte Persistenz und eine Anreicherung der Problemstoffe in den Polargebieten. Überraschenderweise sagen die Modellexperimente dies für bestimmte Stoffe sogar ohne den Grashüpfer-Effekt voraus. In der Untersuchung wurde durch Separation der beiden Transportmodi im Modellexperiment zum ersten Mal die Bedeutung des Grashüpfer-Effekts auf das Ferntransport-Potenzial von den zwei persistenten, mittelflüchtigen Substanzen, so genannten POPs ("persistent organic pollutants"), nämlich DDT und Lindan, untersucht. Beide Substanzen sind Insektizide. Während DDT wegen seiner Nebenwirkungen nur noch in tropischen Ländern eingesetzt wird, ist Lindan ein global verwendetes Pestizid aus der Landwirtschaft. Lindan ist von Landoberflächen flüchtiger, wird aber durch Niederschlag auch rascher aus der Atmosphäre entfernt als DDT.
Die Forscher konnten nun feststellen, dass sowohl der Grashüpfer-Effekt als auch die Verteilung nach Erstemission für den Ferntransport bedeutsam sind. "Das Modellexperiment sagt eine Anreicherung von Lindan, nicht aber von DDT, in der Arktis und Antarktis sogar ohne dem Grashüpfer-Effekt voraus. Die Gründe dafür liegen in der Verschiedenartigkeit der Ausbringungsverteilung", berichtet das Institut. Die Wahrscheinlichkeit in der freien Troposphäre und in noch höheren Luftschichten bereits Lindan-Moleküle anzutreffen ist höher als für DDT-Moleküle. Das hat mit rascherer Auswaschung und Reemission von Lindan an den Oberflächen zu tun. Der Grashüpfer-Effekt verändert die Verteilung über die verschiedenen Umweltmedien und erhöht die Persistenz.
Unklar sind immer noch einige der Prozesse, denen diese Stoffe in der Umwelt unterliegen. Das betrifft sogar Stoffeigenschaften. Außerdem fehlen in der Modellstudie die Ferntransporte in den Ozeanen. Den Forschern ist dennoch ein wesentlicher Einblick in die globalen Zyklen wichtiger Spurenstoffe gelungen.
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