Colonisation-driven mercury cycling overrode industrial pollution in sub-Antarctic lakes
Sedimentkerne aus subantarktischen Inseln offenbaren, dass durch Kolonisation getriebene ökologische Veränderungen, insbesondere die Einführung invasiver Arten, den Quecksilberkreislauf signifikant veränderten und die globale industrielle Verschmutzungssignatur auf der Südhalbkugel lokal überlagerten.
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Seit Jahrzehnten untersuchen Wissenschaftler den Schlamm am Grund entlegener Seen, um die Geschichte der menschlichen Industrie zu erzählen. Sie fanden ein klares Muster: Als die Industrielle Revolution in den 1800er Jahren begann, stieg die Menge an Quecksilber – einem toxischen Metall, das beim Verbrennen von Kohle und beim Erzverhüttungsprozess freigesetzt wird – in diesen tiefen, stillen Orten an. Dieser Anstieg wurde als globaler Fingerabdruck der Industrialisierung gesehen, ein Signal, dass die menschliche Aktivität mächtig genug geworden war, die Chemie des gesamten Planeten zu verändern, selbst in den isoliertesten Winkeln. Die Annahme war, dass dieses Metall durch die Luft reiste, sich auf dem Wasser absetzte und in das Sediment sank, wodurch ein einheitliches Protokoll der Verschmutzung entstand, das das Wachstum von Fabriken und Minen auf der ganzen Welt widerspiegelte.
Diese Sichtweise stützt sich jedoch stark auf Daten aus der Nordhalbkugel, wo die Industrialisierung früh und intensiv stattfand. In der Südhalbkugel ist die Geschichte der menschlichen Auswirkungen eine andere. Hier brachte die Ankunft der Europäer nicht nur Fabriken, sondern auch eine Welle ökologischer Störungen. Schiffe brachten Ratten, Katzen und Kaninchen auf Inseln, die diese zuvor nie gesehen hatten, und diese Tiere verwüsteten die Landschaft, fraßen die Vegetation und destabilisierten den Boden. Diese Arbeit stellt eine einfache, aber tiefgreifende Frage: Ist der Anstieg des Quecksilberss in diesen südlichen, subantarktischen Seen wirklich nur eine Geschichte von Schornsteinen und Fabriken, oder ist es auch eine Geschichte von Kaninchen und ruiniertem Gras?
Um die Antwort zu finden, wandte ein Forscherteam seine Aufmerksamkeit fünf kleinen Seen auf den Macquarie- und Campbellinseln zu, die weit südlich von Australien liegen. Diese Inseln sind Teil einer einzigartigen Welt, in der der Ozean und das Land eng miteinander verknüpft sind. Seevögel, die im umliegenden Meer fressen, bringen Nährstoffe und Elemente in ihrem Kot zurück auf die Inseln und schaffen so einen natürlichen Materialfluss vom Ozean zum Land. Die Forscher entnahmen Sedimentkerne vom Boden dieser Seen, die wie eine Zeitlinie fungieren und die Geschichte der letzten 500 Jahre bewahren. Sie konzentrierten sich auf die Zeit um 1850, ein Datum, das die Ankunft europäischer Robbenjäger und den Beginn weit verbreiteter industrieller Aktivitäten in der Region markiert.
Als sie die Quecksilberwerte im Sediment untersuchten, fanden sie den erwarteten Sprung. Nach 1850 stieg die Menge an Quecksilber im Schlamm in jedem einzelnen See an, was bestätigte, dass mehr von dem Metall in die Region gelangte. Doch als die Wissenschaftler tiefer blickten und eine Technik anwandten, die wie ein chemischer Fingerabdruck funktioniert, um die Herkunft des Quecksilbers zurückzuverfolgen, änderte sich die Geschichte grundlegend. Anstatt eines einheitlichen Signals industrieller Verschmutzung erzählte jeder See eine andere Geschichte. Das Quecksilber in einigen Seen sah so aus, als käme es aus dem Ozean, getragen durch Vögel, während es in anderen so aussah, als käme es aus dem Boden, eingespült durch Regen und Erosion.
Der Schlüssel zum Verständnis dieses Unterschieds lag in der Geschichte der Inseln selbst. Auf der Macquarie-Insel führten europäische Siedler Kaninchen ein, die sich rasant vermehrten und das Land von seiner Vegetation befreiten. Dieser Verlust der Pflanzenbedeckung führte dazu, dass der Boden in die Seen gespült wurde, wobei er das Quecksilber mit sich führte, das im Boden gebunden war. Gleichzeitig veränderten die Kaninchen das Nahrungsnetz. Seevögel, die normalerweise marine Lebewesen fressen und Ozean-Quecksilber an Land bringen, sahen ihre traditionellen Nahrungsquellen gestört. Einige Vögel, wie der Braune Skua, begannen, die eingeführten Kaninchen zu fressen. Diese Verschiebung bedeutete, dass das Quecksilber, das durch die Nahrungskette wanderte, nicht länger aus dem Meer kam, sondern vom Land.
Das Ergebnis war eine komplexe Mischung aus Signalen. In den Seen, in denen die Kaninchen massive Erosion verursachten und sich das Nahrungsnetz zu landgebundenen Tieren verschob, sah die Queitsilber-Signatur ganz anders aus. Sie sah wie eine lokale Störung aus. Im Gegensatz dazu zeigte der Quecksilber-Datensatz auf der Campbellinsel, wo Kaninchen nicht so weit verbreitet waren und die Landschaft stabiler blieb, viel weniger Veränderungen. Das Quecksilber dort trug immer noch die starke Signatur des Ozeans und der Seevögel, was darauf hindeutete, dass das lokale Ökosystem nicht so gründlich gestört worden war.
Diese Studie zeigt, dass der Anstieg des Quecksilbers in diesen südlichen Seen nicht allein durch den Rauch ferner Fabriken angetrieben wurde. Während industrielle Emissionen zweifellos mehr Quecksilber in die Atmosphäre abgaben, wurde die Art und Weise, wie dieses Quecksilber im Seeschlamm landete, durch das lokale ökologische Chaos kontrolliert. Die Einführung invasiver Arten und die Zerstörung der Vegetation veränderten die Wege, auf denen Quecksilber durch die Umwelt wandert. An einigen Orten begann das Land selbst, mehr Quecksilber freizusetzen; an anderen hörten die Vögel auf, es aus dem Meer heranzubringen.
Die Ergebnisse legen nahe, dass wir, wenn wir die Geschichte der Verschmutzung in der Südhalbkugel betrachten, nicht einfach davon ausgehen können, dass ein Anstieg des Quecksilbers einen Anstieg der industriellen Emissionen bedeutet. Die lokale Umgebung spielt eine massive Rolle dabei, wie diese Verschmutzung verarbeitet und gespeichert wird. Die Ankunft von Menschen und ihren invasiven Tieren schuf eine neue Art von Störung, die das globale industrielle Signal in diesen spezifischen Ökosystemen überlagerte. Der Schlamm am Grund dieser Seen zeichnet nicht nur den Rauch der Industriellen Revolution auf; er zeichnet auch den Fußabdruck des Kaninchens, die Veränderung der Ernährung der Vögel und die Erosion des Bodens auf. Er ist eine Erinnerung daran, dass der menschliche Einfluss auf den Planeten keine einzelne, einheitliche Kraft ist, sondern eine Sammlung lokaler Geschichten, jede mit ihrer eigenen einzigartigen Chemie und Geschichte.
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