Warum Fische giftiger werden als je zuvor

Viele Fischarten - von denen einige auf unseren Tellern landen - weisen einen zunehmenden Gehalt an Methylquecksilber auf, einer sehr giftigen Substanz. Warum passiert dies? Forscher der Harvard University glauben, dass sie die Antwort haben könnten.

Die Fische, die viele Bevölkerungsgruppen auf der ganzen Welt essen, werden zunehmend giftiger. Neue Forschungsergebnisse erklären das Wie und Warum.

Methylquecksilber ist eine Form von Quecksilber und eine sehr giftige Verbindung. Es entsteht häufig durch den Kontakt von Quecksilber mit Bakterien aus verschiedenen Umgebungen.

Meistens werden Menschen durch den Verzehr von Fisch und Meeresfrüchten Methylquecksilber ausgesetzt, da viele Arten von Wassertieren diese Substanz aufnehmen.

Viele Fische, die im Meer leben, sind durch ihre Ernährung auch Methylquecksilber ausgesetzt. Algen absorbieren organisches Methylquecksilber, daher absorbieren auch die Fische, die Algen fressen, diese giftige Substanz.

Wenn dann die größeren Fische an der Spitze der Nahrungskette diese Fische fressen, reichern auch sie Methylquecksilber an. Auf diese Weise sammeln Fische und andere Kreaturen, die sich an der Spitze der Nahrungskette befinden, immer mehr dieser giftigen Verbindung an.

Während die Exposition gegenüber Methylquecksilber durch Fische und Schalentiere schon immer ein Problem war, glauben einige Forscher, dass der Gehalt an toxischen Verbindungen in diesem Grundnahrungsmittel vieler Küchen auf der ganzen Welt zunimmt.

Derzeit gehen laut jüngsten Untersuchungen etwa 82% der Exposition gegenüber Methylquecksilber, die Verbraucher in den USA erhalten, auf den Verzehr von Meeresfrüchten zurück.

In einer neuen Studie, deren Ergebnisse in der Zeitschrift erscheinen NaturForscher der Harvard John A. Paulson School für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften in Cambridge, MA, und der Harvard TH Chan School für öffentliche Gesundheit in Boston, MA, schlagen vor, dass Methylquecksilber in Fischen wie Kabeljau, Atlantischem Rotem Thun und Schwertfische sind auf dem Vormarsch.

Der Grund? Laut dem Forschungsteam sollten wir die negativen Auswirkungen des globalen Klimawandels verantwortlich machen.

„Diese Forschung ist ein großer Fortschritt, um zu verstehen, wie und warum Meeresräuber wie Thunfisch und Schwertfisch Quecksilber ansammeln“, sagt die leitende Autorin Prof. Elsie Sunderland.

Die Bedeutung der Beute

In ihrer Studie analysierten die Forscher Daten aus 30 Jahren zum Ökosystem des Golfs von Maine im Atlantik. Im Rahmen dieser Analyse untersuchten sie, was zwei Meeresräuber - der Atlantische Kabeljau und der Dornhai - in den 1970er bis 2000er Jahren aßen.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Methylquecksilbergehalt bei Kabeljau seit den 1970er Jahren um 6–20% gesunken ist. Im Gegensatz dazu sind die Gehalte dieser toxischen Verbindung bei Dornhai um 33–61% gestiegen.

Die Forscher erklären diesen faszinierenden Kontrast, indem sie untersuchen, was jede Art im Laufe der Jahrzehnte essen konnte. Das Team stellt fest, dass in den 1970er Jahren die Heringspopulation - Beute sowohl für Kabeljau als auch für Dogfish - im Golf von Maine aufgrund von Überfischung erheblich zurückgegangen ist.

Daher musste sich jede Raubtierart anderen Nahrungsquellen zuwenden. Kabeljau fing an, hauptsächlich Shads und Sardinen zu jagen, kleinere Fische, die typischerweise einen sehr geringen Gehalt an Methylquecksilber aufweisen. Infolgedessen sank auch der Methylquecksilbergehalt von Kabeljau.

Gleichzeitig jagten stachelige Dogfish Tintenfische und andere Kopffüßer, die als Raubtiere selbst einen höheren Methylquecksilbergehalt als Hering aufweisen. Diese neue Diät führte auch zu einem Anstieg des Methylquecksilbergehalts bei Dogfish.

In den 2000er Jahren normalisierte sich die Heringspopulation im Golf von Maine jedoch wieder. Nach und nach drehte sich der Spieß um: Der Methylquecksilbergehalt von Kabeljau stieg wieder an, während der Methylquecksilbergehalt von Dogfish abnahm.

Diese Änderung der Futterverfügbarkeit ist jedoch nicht der einzige Faktor, der den Gehalt an toxischen Verbindungen in größeren Fischen beeinflusst, beobachten die Autoren der Studie.

Die Erwärmung des Meerwassers erhöht die Bedrohung

Die Forscher fanden es zunächst schwierig, den Anstieg des Methylquecksilbergehalts in Thunfisch zu erklären, indem sie sich nur anschauten, was diese Fische aßen. Sie fanden jedoch eine andere Verbindung.

Thunfisch ist eine wandernde Art, die mit sehr hoher Geschwindigkeit schwimmt. Daher verbrauchen sie viel Energie und müssen mehr essen, um ihre Geschwindigkeit und Beweglichkeit aufrechtzuerhalten.

„Diese […] Fische fressen viel mehr für ihre Größe, aber weil sie so viel schwimmen, haben sie kein kompensatorisches Wachstum, das ihre Körperbelastung verringert. Sie können das also als Funktion modellieren “, erklärt die Erstautorin Amina Schartup und spricht über die Informationen, die sie und ihre Kollegen benötigen, um ihr Modell der Methylquecksilberwerte bei Fischen zu erstellen.

Es gibt aber noch einen weiteren Schlüsselfaktor, der beeinflusst, wie viel Energie Fische zum Schwimmen benötigen und daher wie viel sie essen müssen. Dieser Faktor ist die globale Erwärmung.

Laut den Forschern ist der Golf von Maine eines der am schnellsten wärmenden Gewässer der Welt.

"Die Abwanderung des Golfstroms nach Norden und dekadische Schwankungen der Ozeanzirkulation haben zu einer beispiellosen Erwärmung des Meerwassers im Golf von Maine zwischen einem Tiefpunkt in den Jahren 1969 und 2015 geführt, wodurch diese Region zu den besten 1% der dokumentierten Anomalien der Meerwassertemperatur gehört." Autoren schreiben in ihrer Studienarbeit.

Und je wärmer das Wasser ist, desto mehr Energie müssen die Fische zum Schwimmen aufwenden, was bedeutet, dass sie eine größere Anzahl kleinerer Fische fressen und am Ende eine höhere Aufnahme und Anreicherung von Methylquecksilber haben.

Zwischen 2012 und 2017 stellte der Forscher fest, dass der Methylquecksilbergehalt im Atlantischen Roten Thun jedes Jahr um bis zu 3,5% anstieg.

Forscher machen düstere Vorhersagen

Mit all diesen Informationen konnten die Forscher ein Modell entwickeln, das den Anstieg des Methylquecksilbergehalts in Meeresfischen vorhersagt.

„Mit diesem Modell können wir all diese verschiedenen Parameter gleichzeitig betrachten, so wie es in der realen Welt geschieht“, erklärt Schartup.

Dieses Modell legt nahe, dass „bei einem 5-Kilogramm-Dornhai“ ein Temperaturanstieg von 1 ° C im Meerwasser zu einem „70% igen Anstieg der Gewebekonzentrationen [Methylquecksilber]“ führen könnte. Für Kabeljau wäre der Anstieg 32%.

„Die Zukunft des Quecksilbergehalts in Fischen vorhersagen zu können, ist der heilige Gral der Quecksilberforschung. Diese Frage war so schwer zu beantworten, weil wir bisher nicht genau verstanden hatten, warum der Methylquecksilbergehalt bei großen Fischen so hoch war. "

Amina Schartup

„Wir haben gezeigt, dass die Vorteile der Reduzierung der Quecksilberemissionen bestehen, unabhängig davon, was sonst noch im Ökosystem passiert. Wenn wir jedoch den Trend zur Reduzierung der Methylquecksilberbelastung in Zukunft fortsetzen wollen, brauchen wir einen zweigleisigen Ansatz “, fügt Prof. Sunderland hinzu.

„Der Klimawandel wird die Exposition des Menschen gegenüber Methylquecksilber durch Meeresfrüchte verschärfen. Um die Ökosysteme und die menschliche Gesundheit zu schützen, müssen wir sowohl die Quecksilberemissionen als auch die Treibhausgase regulieren“, warnt sie.

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