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Zeitbomben im Meer

Expertise

Kein Stein, sondern freiliegendes TNT im Meer, an dem sich auch Seesterne, Algen und Muscheln aufhalten. (© Christian Howe/CAU Kiel)

Munition am Meeresgrund entwickelt auch noch Jahrzehnte nach der Versenkung eine gefährliche Wirkung. Dabei stellt nicht die Explosionsfähigkeit der Bomben das Hauptproblem dar, sondern das kontinuierliche Austreten giftiger Substanzen, verbunden mit einer möglichen Gesundheitsgefährdung exponierter Meerestiere.


Auf dem Grund der Ostsee liegen große Mengen konventioneller Munition und chemischer Kampfstoffe, insgesamt schätzungsweise 300.000 Tonnen. Diese wurden hauptsächlich nach dem 2. Weltkrieg dort entsorgt. Entsorgt, ohne sich Gedanken zu machen, welche Auswirkungen dies für die Meeresumwelt hat. Dieser Frage gehen Forscher des Thünen-Instituts für Fischereiökologie im Rahmen des Projektes DAIMON („Decision Aid for Marine Munitions“) nach.

Konkret geht es darum, ob und wie sich die Sprengstoffe wie TNT (Trinitrotoluol) auf die Gesundheit der Fische auswirken. Die Erkenntnisse sollen helfen, Umweltrisiken besser zu bewerten und gezielte Maßnahmen zum Umgang mit versenkter Munition zu entwickeln. Diese Handlungsoptionen können sehr unterschiedlich sein wie zum Beispiel die Munition an ihrem Standort zu belassen oder sie zu bergen. Allerdings ist die Bergung oft schwierig, da korrodierte Sprengkörper beim Bewegen zerbrechen oder gar detonieren können und so das Umweltproblem noch vergrößert wird.

Ein passendes Untersuchungsgebiet befindet sich direkt vor den Toren Kiels, im Munitionsversenkungsgebiet Kolberger Heide in der Kieler Bucht. In diesem Sperrgebiet liegen ca. 35.000 t Seeminen und Torpedos in maximal zwölf Meter Wassertiefe und in Sichtweite zum Strand. Nur mit einer Sondergenehmigung ist das Befahren des Sperrgebiets Kolberger Heide für dortige Forschungsarbeiten möglich. Die Fische für Untersuchungen aus diesem Gebiet müssen mit Stellnetzen am Rand des Gebietes gefangen werden, da bei Schleppnetzfischerei das Risiko zu groß wäre, Munition zu beschädigen oder ins Netz zu bekommen.

Untersuchungsgebiet Kolberger Heide in der Kieler Bucht. (© Thünen-Institut)

Kranke Fische durch Munition?

Eine geeignete Indikator-Fischart ist die dort heimische und standorttreue Kliesche (Limanda limanda), ein Plattfisch, der am Meeresboden lebt und dadurch den Sprengstoffen potenziell ausgesetzt ist. Aktuelle Ergebnisse zeigen, dass sich in diesem Gebiet bereits zahlreiche Substanzen aus der Munition im Sediment und Wasser großflächig verbreitet haben. Auch in diversen bodenlebenden Arten und experimentell exponierten Miesmuscheln konnten Sprengstoffe nachgewiesen werden. Das heißt, dass diese Substanzen auch in die Nahrungskette der Fische gelangen können.

Probenahmee verschiedener Gewebe einer Kliesche. (© Thünen-Institut)

Um die Auswirkungen von Sprengstoffen auf den Gesundheitszustand zu erfassen, untersuchen Forscher des Thünen-Instituts für Fischereiökologie Klieschen aus der Kolberger Heide und aus unbelasteten Vergleichsgebieten auf eine breite Palette von inneren und äußeren Krankheiten und Parasiten. Zusätzlich werden Veränderungen im Blutbild und in der Leber untersucht. Auf diese Weise lässt sich eine differenzierte Aussage über den Gesundheitszustand jedes einzelnen Fisches treffen.

Während sich im Befall mit Krankheiten und Parasiten sowie im Blutbild keine Unterschiede zeigten, ergab die Untersuchung der Leber deutliche Auffälligkeiten: Bei 25 % der Klieschen aus dem Versenkungsgebiet traten Lebertumore auf, während die Tumorrate bei Klieschen aus unbelasteten Gebieten nur bei knapp 5 % lag; ein statistisch signifikanter Unterschied. In welchem Maße bei diesem Befund das krebserregende TNT und seine Abbauprodukte eine Rolle gespielt haben, ist noch nicht eindeutig geklärt; ein Zusammenhang lässt sich aber nicht ausschließen.

Umgewandelt, aber nicht verschwunden

Um hier weitere Klärungen herbeizuführen, hat das Thünen-Institut standardisierte Untersuchungen im Labor unternommen. Bekannt ist, dass TNT im Meer durch chemische oder biologische Prozesse abgebaut wird. Das Ergebnis ist eine große Vielfalt von Abbauprodukten, mit denen die Fische in Kontakt kommen können. Die Laborversuche konnten erstmals zeigen, dass Abbauprodukte von TNT die DNA von Fischen schädigen – eine mögliche Erklärung für die gehäufte Tumorrate im Versenkungsgebiet.

Die Frage, ob Fische in der Lage sind, TNT in Ihrem Stoffwechsel abzubauen, kann mit Hilfe so genannter in vitro-Versuche („im Reagenzglas“) beantwortet werden. Hierzu haben die Forscher mit Enzymen aus Fischlebern einen Teil des Stoffwechsels der Fische im Reagenzglas nachgebaut. Werden nun geringe Mengen TNT zu diesem künstlichen System gegeben, laufen die gleichen Stoffwechselprozesse ab wie im lebenden Fisch. Dieses Verfahren ist einfach, schnell und leicht zu reproduzieren. Mit Hilfe von hochauflösender Analytik wurden mehrere spezifische Abbauprodukte von TNT in den in vitro-Versuchen identifiziert, darunter auch bisher unbekannte Substanzen.

Zukünftige Risiken im Auge behalten

Die Ergebnisse zeigen, dass Fische in der Lage sind, Sprengstoffe wie TNT zu potenziell toxischen Stoffen abzubauen. Die Abbauprodukte können künftig als Marker für eine Exposition der Fische mit TNT dienen, da die Ausgangssubstanz oft nicht mehr nachweisbar ist.

Durch Umwelteinflüsse und die fortschreitende Zeit korrodieren die Sprengkörper zunehmend. Das führt in Zukunft wahrscheinlich zu einer anhaltenden Exposition der dort lebenden Fische mit dem Sprengstoff. Um bestehende und kommende Risiken durch die „Zeitbomben“ im Meer auch langfristig besser abschätzen zu können, sind weitere Untersuchungen zum Einfluss der Munition auf das Meeresökosystem notwendig. Die bislang vorliegenden Erkenntnisse liefern aber gute Gründe dafür, dass TNT und seine Abbauprodukte in die regelmäßige Umweltüberwachung der Meere mit aufgenommen werden sollten.