15. Dezember 2023 ǀ Die neuesten Feldstudien des Eawag-Forschers David Janssen  in Südgrönland haben ergeben, dass die hohen Konzentrationen an Schwermetallen in den Flüssen größtenteils natürlichen Ursprungs sind.

Während des Beobachtungszeitraums war der Einfluss von Bergbau und Landwirtschaft auf diese Konzentrationen vernachlässigbar. Diese Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf die Umweltauswirkungen menschlicher Aktivitäten in dieser Region und die Rolle, die natürliche Prozesse bei der Anreicherung dieser potenziell schädlichen Elemente spielen.

Die Rolle bei der Schwermetallkonzentration in Grönlands Flüssen

Grönlands Flüsse sind bekannt für ihre hohen Konzentrationen an Schwermetallen, einschließlich Kupfer, Zink, Gold, Silber, Platin, Blei und Quecksilber. Obwohl viele dieser Metalle giftig sind, sind einige in geringen Mengen wichtige Nährstoffe für Mikroorganismen und Menschen. Allerdings können übermäßige Konzentrationen dieser Metalle das Leben in der Arktis und das gesamte Nahrungsnetz, das von Plankton über Fische bis hin zum Menschen reicht, gefährden.

Die meisten dieser Schwermetalle stammen aus natürlichen Quellen, da Grönland von Natur aus metallreich ist. Bergbauaktivitäten haben jedoch auch zu den hohen lokalen Konzentrationen beigetragen, wie frühere Studien gezeigt haben. Mit der Klimaerwärmung, die die Gletscher schmelzen lässt und immer mehr Land freilegt, wächst das Interesse am industriellen Bergbau. Dies erleichtert die Gewinnung sowohl logistisch als auch wirtschaftlich, und es werden immer mehr Lizenzen für die Erkundung und den Abbau der Metalle erteilt.

Quelle: Eawag

Eine Untersuchung menschlicher und natürlicher Einflüsse

David Janssen, Leiter der Forschungsgruppe Aquatische Geochemie des Wasserforschungsinstituts Eawag, untersucht nun, wie lokale menschliche Aktivitäten wie Bergbau und Landwirtschaft sowie globale anthropogene Umweltveränderungen wie der Klimawandel die Konzentrationen an Schwermetallen beeinflussen.

«Wir wollen verstehen, wo in Grönland hohe Konzentrationen auftreten und ob diese natürlichen Ursprung sind oder auf menschliche Eingriffe zurückzuführen sind», erklärt David Janssen. «Zudem interessiert uns, ob die Metalle die Küstengewässer beeinflussen können, indem sie sich entweder direkt in der Mündung ablagern oder ins Meer getragen werden».

In den Sommern 2022 und 2023 führte der Chemiker mit einem Feldteam umfangreiche Untersuchungen an zahlreichen Flüssen in Süd- und Ostgrönland durch. Die Studien wurden vom Schweizerischen Polarinstitut und von der Leister-Stiftung unterstützt.

«Wir luden täglich unsere Mini-Feldausrüstung in kleine Boote oder Helikopter und brachen zu den Fjorden der Süd- und Ostküste Grönlands auf», sagt David Janssen.

Vor Ort sammelte das Feldteam mit einer Teleskopstange Wasserproben und maß die Wasserleitfähigkeit und Temperatur. Die Forscher filterten die Wasserproben vor Ort und bereiteten sie für verschiedene Analysen an der Eawag vor.

Die untersuchten Flüsse deckten ein breites Spektrum an Landnutzungen ab, von der Tundra über vergletscherte Landschaften bis hin zu landwirtschaftlich genutzten Gebieten und Regionen mit bekannten Metallvorkommen. Dies ermöglichte es den Forschern, Rückschlüsse auf die Quellen der enthaltenen Schwermetalle zu ziehen und zu bewerten, ob Umweltveränderungen wie die Klimaerwärmung und veränderte Landnutzungen zur Erhöhung der Schwermetallkonzentrationen beitragen.

Erste Ergebnisse und zukünftige Forschungsrichtungen

Erste Ergebnisse zeigen, dass menschliche Einflüsse wie Bergbau und die in Grönland verbreitete Schafhaltung vernachlässigbar sind. Die gefundenen Schwermetalle stammen weitgehend aus natürlichen Quellen, also dem Gestein in den jeweiligen Einzugsgebieten.

«Unsere positiven Resultate und ähnliche Erkenntnisse anderer Forschungsgruppen in Grönland können den verschiedenen Interessengruppen und der örtlichen Bevölkerung helfen, fundiertere Entscheidungen darüber zu treffen, wo, ob und wie die umweltverträgliche Erschließung von Ressourcen fortgesetzt werden soll», so David Janssen abschließend.

Janssen und sein Team analysieren nun die Daten genauer, um die spezifischen natürlichen Faktoren zu bestimmen, die die Schwermetallkonzentrationen steuern, sowie die Nährstoffe in den Flüssen und ihre Bedeutung für den Küstenozean. Im Sommer 2023 haben die Forscher das Untersuchungsgebiet in Ostgrönland durch weitere Probenahmen erweitert.