Als Ferdinand Magellan bei seiner Weltumsegelung im November 1520 den Pazifik erreicht, ist er so erleichtert, dass er ihn den "stillen" oder "friedlichen Ozean" tauft. Ein schwerer Sturm hatte seine Schiffe durch die Meerenge zwischen dem heutigen chilenischen Festland und Feuerland getrieben. So wurden die Durchfahrt und der Pazifik "entdeckt".

Der Pazifik ist das größte und tiefste der Weltmeere. Sein Meeresboden ist zerfurcht von Rinnen und Gräben. Vulkane bilden einen Feuerring entlang seiner Küsten. Vor Peru und Chile, etwas weiter nördlich von der Stelle, wo Magellan die Stille fand, befindet sich der Atacama-Graben. Es gibt ihn, weil sich hier zwei tektonische Platten untereinander schieben.

Die Subduktion lässt den Meeresboden unvermittelt rund acht Kilometer tief absinken. Gegenüber, vor den Fidji-Inseln, dasselbe: Die langsame Drift der Pazifikplatte unter die australische Platte ließ eine bisher zehn Kilometer tiefe Rinne entstehen, den Kermadec-Graben. Hier leben Riesengarnelen und Scheibenbäuche, schuppenlose und durchsichtige Fische, von denen man erst seit wenigen Jahren weiß, dass sie überhaupt existieren.

Das Forschungsschiff "Sonne" im Pazifik über dem Acatama-Graben. 
- © Anni Glud / SUD

Das Forschungsschiff "Sonne" im Pazifik über dem Acatama-Graben.

- © Anni Glud / SUD

Gift, begraben in der Tiefe

Die pazifischen Gräben sind vielleicht dunkel und nach menschlichen Maßstäben still, aber sie sind alles andere als friedlich. Subduktionszone bedeutet, dass hier Sedimente und Erdkruste durch die Plattentektonik wieder in das Innere der Erde verschoben werden und schmelzen. Alle Materie, alles, was ist, landet wohl irgendwann in diesen Gräben. Aus menschlicher Perspektive für immer.

"Diese Gräben sind wie Deponien oder Endlager für die Erde", sagt Hamed Sanei. "Was dort ist, bleibt dort für viele Millionen Jahre." Sanei ist Geochemiker. In den Sedimenten der Tiefseegräben, so das Ergebnis einer seiner letzten Studien, wird jedes Jahr sehr viel mehr Quecksilber eingetragen und eingelagert, als man angenommen hat. 22 bis 56 Mal mehr. Das zeigen Hochrechnungen anhand von Sedimentbohrungen im Atacama- und Kermadec-Graben.

 

Wenn es mehr Quecksilber in die Rinnen des Meeresbodens schafft, befindet sich auch mehr Quecksilber noch im Umlauf, als angenommen. Es muss in der Atmosphäre sein, im Boden, im Oberflächenwasser, im Plankton, in den Fischen, in unserem Essen und damit in uns. "Unser Wissen über die Mengen an Quecksilber, die im Umlauf sind, beruht im Wesentlichen auf den Assessments der Vereinten Nationen", sagt Sanei. "Es gibt sehr wenige Messungen in den Ozeanen. Wenn die Zahlen aus den Sedimentmessungen jetzt so hoch sind, müssen wir uns fragen, wie valide die Schätzungen für das Quecksilber in der Biosphäre sind." Die Messungen Saneis ergaben Konzentrationen von bis zu 400 ppb (Parts per Billion, Teile pro Milliarde). Das ist der höchste Wert, der je an einer so entlegenen Stelle gemessen wurde. Abseits der Emissionsquellen werden nie 80 ppb überschritten. Direkt neben der Quelle von Emissionen durch die Industrie, etwa im chinesischen Bohai-Meer, werden 574 ppb erreicht.

Der aktuellste Quecksilber-Report der Vereinten Nationen ist von 2018 und stellt fest, dass die Quecksilberemissionen weiterhin steigen. Das Quecksilber stammt vor allem aus der Verbrennung von Kohle und Erdöl, der Metallverarbeitung und Zementproduktion, aber auch aus dem Abbau von Gold.

Sediment-Bohrkerne aus acht Kilometern Tiefe des Acatama-Grabens. 
- © Anni Glud / SUD

Sediment-Bohrkerne aus acht Kilometern Tiefe des Acatama-Grabens.

- © Anni Glud / SUD

Elementares Quecksilber verbleibt etwa ein Jahr in der Atmosphäre, oxidiert zu reaktivem Quecksilber und gelangt so in den Boden und in den Wasserkreislauf. Aus einem Teil dieses reaktiven Quecksilbers wird in den tieferen Schichten des Ozeans und in den Sedimenten hochgiftiges Monomethylquecksilber, das sich dann in der Nahrungskette wiederfindet. Menschliche Aktivitäten haben das Quecksilber in der Atmosphäre um 450 Prozent über dem natürlichen Niveau erhöht, schätzt der UN-Report. Ein großer Teil des hochgiftigen Quecksilbers, das in der Biosphäre zirkuliert, ist ein stetiges Erbe noch der ersten Jahrzehnte der Industrialisierung. Wenn die Erderwärmung das Grönlandeis und den Permafrostboden tauen lässt, wird weiteres Quecksilber in die Atmosphäre entlassen. Eine neuere Studie, schätzt die Gesundheitskosten des zirkulierenden Nervengifts für den Zeitraum 2010 bis 2050 auf 15,9 Billiarden Euro. Die Minamata Konvention, die Grenzwerte festlegt, trat erst 2017 in Kraft.

Sanei leitet an der Universität Aarhus ein Labor, das sich mit den chemischen Prozessen unmittelbar an und in der Lithosphäre beschäftigt. Das ist die Erdkruste und die oberste Schicht des Erdmantels, wobei die Lithosphäre der Ozeane noch wenig erforscht ist. An Sedimentproben vom Grund der Tiefseegräben kommt man nicht so leicht.

Dass Sanei und Forschungskollegen die Studie durchführen konnten, ist einer internationalen Forschungsexpedition unter dänischer Führung zu verdanken. Die in den Tiefsee-Gräben gewonnenen Sedimentbohrkerne sind entsprechend kostbare Zeugen. Die große offene Frage ist nun, wie lang das Quecksilber braucht, um in die Deponien der Tiefsee zu finden. Wie viel Quecksilber genau ist es jedes Jahr? Von der Antwort hängen die ökologischen und gesundheitlichen Folgen ab, mit denen wir in Zukunft leben müssen.