Mercury in Amazonian fish: chemical speciation, environmental drivers and implications for food security and human health: a 36-year scientometric review

In den weiten, gewundenen Wasserwegen des Amazonas sind Fische mehr als nur eine Ressource; sie sind die Grundlage des Lebens für Millionen von Menschen. Für die Flussbewohner und indigenen Gemeinschaften stellt der Fluss die primäre Proteinquelle dar, eine tägliche Nahrung, die Familien über Generationen hinweg ernährt hat. Diese lebenswichtige Nahrungsquelle birgt jedoch eine verborgene Gefahr, die Wissenschaftler und Gesundheitsbehörden schon lange besorgt: Quecksilber. Dieses Schwermetall, das durch natürliche Prozesse wie die Verwitterung von Gestein oder durch menschliche Aktivitäten wie Goldabbau und Entwaldung in Wassersysteme gelangen kann, wird nicht einfach weggespült. Stattdessen durchläuft es im Wasser eine Transformation und wandelt sich in eine Form um, die von Lebewesen leicht absorbiert werden kann. Einmal in einem Fisch, reichert sich diese toxische Substanz im Muskelgewebe an. Wenn kleinere Fische von größeren gefressen werden, erhöht sich die Konzentration des Toxins – ein Prozess, der als Biomagnifikation bekannt ist. Für die Menschen, die auf diese Fische angewiesen sind, um zu überleben, schafft dies ein schwieriges Paradoxon: Der Akt des Essens, um gesund zu bleiben, könnte sie gleichzeitig einem Gift aussetzen, das das Gehirn und das Nervensystem schädigt, insbesondere bei jungen Kindern und schwangeren Frauen.

Um das Ausmaß dieses Problems in der gesamten Region zu verstehen, führte ein Team von Forschern des Nationalen Instituts für Amazonische Forschung (INPA) und der Brasilianischen Agrarforschungsgesellschaft (Embrapa) eine massive Überprüfung des wissenschaftlichen Wissens durch. Sie sammelten und analysierten fast einhundert Studien, die über einen Zeitraum von sechsunddreißig Jahren, von 1988 bis 2024, veröffentlicht wurden. Ihr Ziel war es, zu kartieren, wo die Quecksilberkontamination am schwerwiegendsten ist, welche Arten von Fischen am stärksten betroffen sind und was dies für die Sicherheit der Lebensmittelversorgung bedeutet. Durch die Betrachtung der Daten als Ganzes konnten sie Muster erkennen, die einzelnen Studien entgehen könnten, und so ein klares Bild davon zeichnen, wie sich das Metall durch das Ökosystem bewegt und wo die Risiken für den menschlichen Verzehr am höchsten sind.

Die Forscher fanden heraus, dass sich die wissenschaftliche Aufmerksamkeit für dieses Thema in den letzten Jahren erheblich verstärkt hat, mit einem deutlichen Anstieg der Publikationen im letzten Jahrzehnt. Die Daten sind jedoch stark auf Brasilien verzerrt, das achtzig Prozent aller untersuchten Studien ausmachte. Während Brasilien eine Fülle von Informationen geliefert hat, stellten die Forscher fest, dass andere amazonische Nationen wie Peru, Kolumbien und Bolivien signifikant unterrepräsentiert sind. Diese Lücke bedeutet, dass das volle Ausmaß der Kontamination in diesen Ländern wahrscheinlich unterschätzt wird, da schlichtweg nicht genügend Studien vorhanden sind, um die ganze Geschichte zu erzählen. Die Übersicht verdeutlichte auch eine kritische Einschränkung in der Art und Weise, wie Wissenschaftler das Problem gemessen haben. In den meisten der vergangenen drei Jahrzehnte konzentrierten sich Forscher fast ausschließlich auf die Messung des Gesamtelement-Quecksilbers, welches jede Form des Metalls im Körper eines Fisches mitzählt. Während dies eine allgemeine Vorstellung von der Kontamination vermittelt, übersieht es ein entscheidendes Detail: Die spezifische Form des Quecksilbers, die für Menschen am gefährlichsten ist, ist Methylquecksilber. Diese organische Form ist diejenige, die der Körper am leichtesten absorbiert und am längsten festhält. Die Überprüfung zeigte, dass sehr wenige Studien diese spezifische Form gemessen haben, was eine Lücke in unserem Verständnis darüber hinterlässt, wie viel des gesamten Quecksilbers tatsächlich die toxische Art ist, die das größte Gesundheitsrisiko darstellt.

Als das Team die Fische selbst betrachtete, identifizierte es 436 verschiedene Arten, die getestet worden waren. Wie erwartet, trugen die Fische, die andere Fische fressen – bekannt als Piscivoren –, und die karnivoren Arten im Allgemeinen die höchsten Quecksilberwerte. Dies bestätigt das Muster der Biomagnifikation, bei dem sich das Toxin während der Bewegung durch die Nahrungskette konzentriert. Arten wie der große Wels und der Peacock Bass, die beliebte Ziele für Sport- und Nahrungswirtschaftsfischerei sind, wurden häufig mit hohen Konzentrationen gefunden. Die Ergebnisse beschränkten sich jedoch nicht nur auf die Spitzenprädatoren. Die Forscher entdeckten, dass selbst Fische, die Pflanzen, Detritus oder kleine Wirbellose fressen, manchmal gefährliche Mengen an Queksam enthalten. In einigen Fällen überschritten diese nicht-prädatorischen Arten die Sicherheitsgrenzwerte, was darauf hindeutet, dass die Kontamination weit verbreitet ist und nicht nur auf die Spitze der Nahrungskette beschränkt bleibt. Die Daten zeigten, dass fast die Hälfte aller analysierten Arten Quecksilberwerte über dem von der Weltgesundheitsorganisation festgelegten Sicherheitsgrenzwert von 0,5 Milligramm pro Kilogramm aufwies. Mehr als einhundertvierzig Arten überschritten sogar einen strengeren Grenzwert von 1,0 Milligramm pro Kilogramm.

Die geografische Verteilung dieser hohen Werte variierte in der Region. In Brasilien wurden die höchsten Konzentrationen in mehreren Bundesstaaten gefunden, darunter Amazonas, Pará und Rondônia – Gebiete, die oft mit Goldabbau und Entwaldung in Verbindung gebracht werden. Außerhalb Brasiliens war die Situation ebenfalls ernst. In Französisch-Guayana erreichten einige Fischarten Konzentrationen von bis zu 3,0 Milligramm pro Kilogramm, während in Kolumbien Werte von 1,5 Milligramm pro Kilogramm erreicht wurden. Diese Zahlen sind alarmierend, da sie das tatsächliche Fleisch repräsentieren, das die Menschen essen. Die Forscher betonten, dass der Fischverzehr für viele Gemeinschaften im Amazonasgebiet extrem hoch ist und oft 200 Kilogramm pro Person und Jahr erreicht. Dies ist zehnmal höher als der globale Durchschnitt. Wenn man solch hohe Konsumraten mit dem häufigen Vorhandensein von Quecksilber in den Fischen kombiniert, wird das Risiko für die menschliche Gesundheit schwerwiegend. Die Studie wies darauf hin, dass vulnerable Gruppen, wie schwangere Frauen und Kinder, am größtenem Risiko ausgesetzt sind, neurotoxische Auswirkungen zu erleiden, die die Gehirnentwicklung und die allgemeine Gesundheit beeinträchtigen können.

Die Übersicht untersuchte auch die Kräfte, die diese Kontamination vorantreiben. Während natürliche Quecksilberquellen im Amazonas existieren, bekräftigte die Studie, dass menschliche Aktivitäten die primären Treiber der aktuellen Krise sind. Der handwerkliche Goldabbau, bei dem Quecksilber verwendet wird, um Gold aus Boden und Sedimenten zu extrahieren, setzt enorme Mengen des Metalls in die Umwelt frei. Wenn dieses Quecksilber in das Wasser gelangt, setzt es sich im Schlamm ab und wird durch Bakterien in Methylquecksilber umgewandelt. Entwaldung und das Abbrennen von Wäldern spielen ebenfalls eine große Rolle. Wenn Bäume gefällt und das Land gerodet wird, wird das in der Erde natürlich gespeicherte Queksilber freigesetzt und in die Flüsse gespült. Auch der Bau großer Wasserkraftwerke kann das Problem verschlimmern, indem er riesige Waldflächen überflutet und so Bedingungen schafft, die die Umwandlung von Quecksilber in seine toxische Form begünstigen. Die Studie machte deutlich, dass dies nicht nur ein lokales Problem ist, sondern ein komplexes Geflecht von Umweltveränderungen, die das gesamte Becken betreffen.

Letztendlich kommt das Papier zu dem Schluss, dass der derzeitige Ansatz zur Überwachung und Bewältigung dieses Risikos unzureichend ist. Die starke Abhängigkeit von der Messung des Gesamtelement-Quecksilbers anstelle des weitaus giftigeren Methylquecksilbers bedeutet, dass Risikobewertungen ungenau sein könnten. Darüber hinaus hinterlässt der Mangel an Daten aus vielen Teilen des Amazonas große Wissenslücken. Die Forscher argumentieren, dass der Schutz der Gesundheit der amazonischen Bevölkerung eine neue Strategie erfordert, die Ökologie, Toxikologie und öffentliche Gesundheit integriert. Dies bedeutet nicht nur, die Quellen der Quecksilberverschmutzung wie Bergbau und Entwaldung zu reduzieren, sondern auch die Überwachung der Fische zu verbessern und die spezifischen Ernährungsweisen der lokalen Gemeinschaften besser zu verstehen. Ohne diese integrierten Bemühungen werden die Menschen, die vom Fluss abhängig sind, weiterhin einer stillen Bedrohung ausgesetzt sein, die ihre Ernährungssicherheit und ihre Gesundheit untergräbt. Der Weg nach vorn erfordert internationale Zusammenarbeit, bessere Daten und politische Maßnahmen, die die einzigartige Beziehung zwischen den Menschen des Amazonas und dem Fluss, der sie ernährt, anerkennen.