Radioaktivität im Meer und deren Einfluss auf die Meeresbewohner

Wädenswil, 07.04.2011
von Sylvia Frey, dipl.sc. nat. ETH / OceanCare
Die Situation im Atomkraftwerk Fukushima ist bedenklich und die Eindämmung der radioaktiven Belastung der Umwelt, sei es zu Land oder im Wasser, scheint nicht in greifbarer Nähe. Tausende Liter radioaktives Kühlwasser sind bereits in den Pazifik entleert worden. Zudem leckte seit geraumer Zeit ein Reaktor, wodurch zusätzlich radioaktiv belastetes Wasser in den Ozean gelangt ist.

Welche radioaktiven Elemente genau sich im entleerten Wasser befinden ist zum grossen Teil unklar. Auch deren Konzentration ist nicht bekannt. Gewissheit besteht jedoch darüber, dass radioaktives Iod-131 und Caesium-137 in einer Distanz von rund 300 Metern im Meer vor dem Kernkraftwerk gemessen wurden, deren Konzentrationen sich teilweise über das 4’000-fache (radioaktives Iod) und 20-fache (radioaktives Caesium) des Grenzwertes für Meerwasser belaufen.

Nebst den möglichen fatalen Auswirkungen auf den Menschen, stellt sich die Frage, was diese radioaktive Verschmutzung für die Meereslebewesen bedeutet. Es gibt darauf keine schlüssige Antwort, da die Gefährdung anhand der vorliegenden Informationen nicht abschliessend beurteilt werden kann. Die folgende Betrachtung der Dynamik von radioaktiven Substanzen im Meer sowie deren Wirkung auf Lebewesen gibt allerdings Aufschluss über die Bedeutung derartiger Einträge.

Radioaktive Substanzen im Meer werden durch Strömungen weiträumig verteilt und durch die immense Wassermenge im Falle des Pazifiks stark verdünnt. Gewisse Fachleute denken, dass diese Prozesse die Gefährdung für die marinen Organismen stark limitieren werden. Wichtig dabei ist allerdings, dass der radioaktive Eintrag nicht mehr grösser wird. Leider scheint dies im Moment nicht zuzutreffen.

Im Gegensatz zu den physikalischen ozeanischen Prozessen, welche zu einer Verdünnung einer Verschmutzung führen, können biologische Prozesse eine Konzentration von Substanzen und Elementen bewirken. Diese Anreicherung erfolgt unter ganz natürlichen Bedingungen und kann durch folgendes Beispiel eindrücklich veranschaulicht werden: jede einzelne Zelle des pflanzlichen Planktons, welches die erste Stufe in der marinen Nahrungskette darstellt, reichert in ihrem kurzen Leben 30’000 mal mehr vom essentiellen Spurenelement Kupfer an als im umgebenden Meerwasser vorhanden ist.

Diese Anreicherung ist allerdings nicht nur auf wichtige Spurenelemente und Nährstoffe beschränkt sondern erfolgt auch mit gewissen Schadstoffen. Über die Nahrungskette, das heisst vom pflanzlichen Plankton über das Zooplankton (wie z.B. „grasende“ Kleinkrebse und Fischlarven) zu carnivoren Krustentieren, Fischen und Meeressäugern (sowie letztlich zu uns Menschen), reichern sich insbesondere langlebige Schadstoffe in immer höheren Konzentrationen an, die sich aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften im Fett-, Knochen- und Muskelgewebesowie in gewissen Organen festsetzen. Schwermetalle, verschiedene Pestizide und radioaktive Substanzen wie z.B. das in den Gewässern um Fukushima festgestellte Caesium-137 mit einer Halbwertszeit von 30 Jahren (d.h. alle 30 Jahre vermindert sich die Menge und damit auch die Aktivität dieses Radionuklids durch Zerfall um 50%) gehören mitunter dazu. Radioaktives Caesium gelangt deshalb in die Meereslebewesen, da es vom Körper mit Kalium „verwechselt“ wird und zusammen mit Nährstoffen im Magen-Darmtrakt resorbiert wird. Insbesondere Muskelgewebe, Nieren und Leber sind Anreicherungsorte des langlebigen Caesium-137, dessen ionisierende Strahlung, welche beim Zerfall von radioaktiven Substanzen freigesetzt wird, die Stoffwechselaktivitäten der Körperzellen sowie das Erbgut (DNA) schädigt.

Das radioaktive Iod-131 hat eine vergleichsweise kurze Halbwertszeit von 8 Tagen und dessen langfristige Gefährdung für die Meereslebewesen wird deshalb als geringer eingestuft als jene von Caesium-137. Nichtsdestotrotz besteht bei diesem radioaktiven Isotop eine grosse wenngleich auch eher kurzfristige Gefährdung. Radioaktives Iod wird insbesondere von Seegras aufgenommen, welches in der japanischen Küche sehr beliebt ist.

Das momentane japanische Verbot, Meerfisch und Meeresfrüchte aus dem verseuchten Gebiet im Radius von 20km um Fukushima zu essen oder zu exportieren, ist eine Schutzmassnahme, welche vor allem gegen die Vergiftung durch radioaktives Iod und damit im Schutz vor Schilddrüsenkrebs wirksam ist. Eine Anreicherung entlang der Nahrungskette und damit in deren Endgliedern wie den Meeressäugern ist im Gegensatz zum radioaktiven Caesium weniger dramatisch, da das Radionuklid alle 8 Tage die Hälfte seiner Menge und Aktivität verliert. Kurzfristig werden vermutlich jedoch einige Meeresbewohner an den ungemein hohen Dosen an radioaktivem Iod leiden und/oder verenden.

In Abhängigkeit der Dosis führen radioaktive Substanzen durch ihre ionisierende Strahlung zu genetischen Schäden, Fortpflanzungsstörungen und zu Krebserkrankungen. Radioaktive Substanzen können extrem lange Halbwertszeiten aufweisen, so z.B. Plutonium-239, das im Bodenbeim Kernkraftwerk in Fukushima festgestellt wurde. Es hat eine Halbwertszeit von 24’000 Jahren und kann sich in Knochen und Leber festsetzen. Ein Grossteil der Folgen der Belastung mit radioaktiven Substanzen tritt oft erst nach einer Latenzzeit von mehreren Jahrzehnten auf wie z.B. der dramatische Anstieg derSchilddrüsenkrebsrate in den letzten Jahren bei den Menschenin der Nähe von Tschernobyl zeigt. Der Unfall von Tschernobyl im Jahre 1986 hatte eine weiträumige Belastung der Umwelt mit Caesium-137 zur Folge: noch 15 Jahre später wurden potentiell gefährlich hohe Konzentrationen von radioaktivem Caesium in Ebern in Kroatien und in Rentieren in Norwegen gefunden. Radioaktives Caesium hat sich auch in Meerestieren angesammelt wie z.B. in arktischen Robben, wo es vornehmlich im Muskelgewebe, Leber und Nieren festgestellt wurde.

Eine Studie aus dem Jahre 2002 zeigte, dass das Radionuklid auch in nordatlantischen und Nordsee Zwergwalen akkumulierte. Tiefste Werte wiesen jene Tiere auf, die am weitesten weg von der Nordsee und von Atomanlagen entlang des Festlands von Grossbritanien und Frankreich vorkamen. Die höchsten Konzentrationen wiesen jene Tiere auf, die sich vor allem in der Nordsee aufhalten, in welche radioaktives Caesium aus dem Tschernobyl Reaktorunglück über die Baltische See gelangte.

Obwohl die Situation in Fukushima ungemein tragisch ist und für die Umwelt verheerende Folgen hat, darf nicht vergessen werden, dass die Ozeane schon länger mit radioaktiven Einträgen belastet werden. Einerseits stammt ein geringer Teil der in den Ozeanen vorhandenen Radioaktivität aus natürlichen Quellen. Die Konzentrationen sind dabei verschwindend klein, wenn der durch menschliche Aktivitäten verursachte Eintrag betrachtet wird. Dieser stammt vor allem aus dem Atomsektor (Kernkraftwerke, Anreicherungs- und Wiederaufbereitungsanlagen für radioaktives Material), wo vor allem über Abwässer (und zu einem geringeren Teil über feste Abfälle und Luftemissionen) radioaktive Substanzen in die Umwelt gelangen.

Ein zweiter, nicht-atomarer Wirtschaftssektor mit massgeblichen Emissionen von radioaktiven Substanzen in die Ozeane ist die Hochsee Öl- und Gasindustrie. Bei den Bohrungen werden dabei natürlich vorkommende Radionuklide wie z.B. Blei-210 (Halbwertszeit = 22.3 Jahre) und Radium-226 (Halbwertszeit 1’600 Jahre) mit den Öl- und Gasvorkommen aus dem Erdinneren geholt und gelangen mit dem aus den Bohrungen extrahierten Wasser und durch die Säuberung der Pipelines in die Ozeane. Nebst diesen eher regelmässigen Einträgen wurden mit Atombombentests marine Gebiete langfristig radioaktiv verseucht und Tausende von Fässern mit radioaktivem Abfall in den Ozeanen stellen letztlich ein Risiko für die marine Umwelt dar.

Angesichts der Gefahren im Zusammenhang mit dem Betrieb von Atomanlagen und der Entsorgung von radioaktiven Abfällen stellt sich die Frage, wie viel wir der Umwelt und schlussendlich auch uns noch zumuten wollen.

Die Ölverschmutzung im Golf von Mexiko im letzten Jahr hat wie auch dieses Unglück gezeigt, dass unsere Energieansprüche mehr einem Spiel mit dem Feuer gleichen zumal keinerlei Gegenmassnahmen vorhanden sind, um die Umwelt ausreichend vor schädlichen Folgen bei Unglücksfällen in diesen Sektoren zu schützen. Obwohl praktisch aus den Medien und der öffentlichen Aufmerksamkeit verschwunden, auch das Unglück im Golf von Mexiko hat Langzeitfolgen. Erst kürzlich wurde festgestellt, dass beispielsweise die Delphinsterblichkeit 50 Mal höher ist als zuerst angenommen. Tiefseebohrungen finden noch immer statt und neue Tiefseebohrungen auch im Golf von Mexiko sind geplant.

Es ist Zeit, umzudenken. Zum Schutz unserer Umwelt, der Ozeane und ihrer Lebewesen. Dabeizählen die Stimme und das Verhalten jeder einzelnen Person, denn nebst der Unterstützung von Vorstössen und Aktionen von Organisationen wie OceanCare kann ein sparsamer Umgang mit Energieressourcen, die sorgfältige Wahl alternativer Energiequellen und Transportmittel grosse Wirkung erzielen.

Quelle:
OceanCare
http://www.oceancare.org/de/pressecenter/2011/04/fukushima.php

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