Weisse Halos um rostende Fässer am Meeresboden: Lecks von ätzendem Chemieabfall

Verblasste, weisse Ringe rund um rostende Fässer auf dem Meeresboden lassen sich auf Lecks von stark ätzendem Chemieabfall zurückführen, der in den umliegenden Schlamm ausgetreten ist.

Der Befund macht deutlich, dass Material, das vor Jahrzehnten vor der Küste der USA verklappt wurde, Tiefsee-Lebensräume noch heute verändert – mehr als 50 Jahre später reagiert es weiterhin mit dem Sediment und beeinflusst das Leben in der Tiefe.

Weisse Halos treten hervor

In Sedimentkernen, die direkt neben den Fässern gezogen wurden, zeigten sich weisse Halos: teils als verhärtete Krusten, teils als pudrige Aufhellungen in sonst dunklem Untergrund.

Entlang dieser Aufhellungen entnahm ein Team der Scripps Institution of Oceanography Proben und konnte die Kruste auf austretenden alkalischen Abfall zurückführen.

Die Mikrobiologin Dr. Johanna Gutleben von Scripps verglich Halo-Sedimente mit Kontrollproben aus der Nähe und fand in den Halo-Kernen nahezu kein mikrobielles genetisches Material.

Gerade weil die Halos sichtbar bleiben, helfen sie Forschenden dabei, wahrscheinliche Leckstellen rasch zu erkennen – noch bevor überhaupt beprobt wird, was ausgetreten ist.

Kartierung des Unterwasser-Friedhofs

Eine Tiefsee-Kampagne erfasste rund 150 Quadratkilometer des San-Pedro-Beckens. Robotische Tauchfahrzeuge kreuzten den Grund mit Sonar und Kameras und verwandelten grobe Annahmen in eine präzise Trümmerkarte.

In diesem Gebiet registrierten Auswertende mehr als 74.000 Zielobjekte, darunter etwa 27.000 fassförmige Gegenstände, die vor Los Angeles verstreut liegen.

Solche Mengen machen jede Folgemission zur Priorisierungsaufgabe: Mit einem Probenlauf lässt sich nur ein winziger Teil der Fundstellen erreichen.

DDT war es nicht

Über Jahre wurden die rostenden Fässer häufig mit DDT in Verbindung gebracht – einem Pestizid, das über Jahrzehnte erhalten bleibt und in Sedimenten des umliegenden Meeresbodens bereits nachgewiesen wurde.

In den neuen Analysen blieb DDT jedoch über das gesamte Verklappungsgebiet hinweg hoch, unabhängig davon, wie nah ein Sedimentkern an einem Fass lag.

Dieses gleichmässige Muster deutete darauf hin, dass die Fässer keine frischen DDT-Quellen sind – selbst dort nicht, wo weisse Halos direkt daneben zu sehen waren.

Auch lange nach dem Verbot von 1972 kann sich DDT weiterhin in der Nahrungskette anreichern, also in Organismen schneller aufbauen, als es abgebaut wird, und so in marinen Nahrungsnetzen fortwirken.

Chemie zeichnet Ringe

Aus einigen Fässern ausgetretene Chemikalien verwandelten weichen Schlamm in helle Ringe; angetrieben wurde dieser Prozess durch einfache Reaktionen mit Meerwasser.

Messungen ergaben, dass das Sediment dabei einen pH-Wert – eine Skala für Säure und Alkalität – von nahe 12 erreichte, während Meerwasser bei etwa 8 blieb.

Magnesium aus dem umgebenden Wasser reagierte mit der starken Base, wodurch Körner zu einem Rand verfestigt wurden, der Wellen sowie langsamen Bodenströmungen besser widersteht.

Mit der Zeit trug Brucit, ein Magnesiumhydroxid-Mineral, das sich in stark basischer Umgebung bildet, dazu bei, diese Ringe über Jahrzehnte zu stabilisieren.

Mikroben treffen auf Extreme

Unter den Halos enthielt das Sediment deutlich weniger Mikroben als benachbarter Schlamm, und die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft ähnelte kaum dem typischen Mix am Meeresboden.

Bei diesen hohen pH-Werten dominierten alkaliphile Bakterien – Mikroorganismen, die unter alkalischen Bedingungen am besten wachsen – Proben, die zuvor viele verschiedene Gruppen getragen hatten.

Statt einer vielfältigen Gemeinschaft übernahmen nur wenige Linien die Kontrolle, wodurch für den Rest kaum genetische Vielfalt übrig blieb.

Sinkt die mikrobielle Aktivität, kann sich auch verändern, wie der Meeresboden Stickstoff und Schwefel umsetzt – mit Folgen, die bis zu grösseren Bodentieren reichen können.

Eine Narbe, die bleibt

Die Halos verschwinden auch nach Jahren nicht, weil die Mineralkruste das Sediment weiterhin in Richtung starker Alkalität puffert.

Brucit löst sich im Meerwasser nur sehr langsam und setzt dabei basische Stoffe frei, die den lokalen pH-Wert selbst dann erhöhen, wenn der ursprüngliche Austritt bereits beendet ist.

Auf Basis der Auflösungsraten schätzte das Team, dass die Effekte am Meeresboden in Teilen des Beckens mehrere tausend Jahre anhalten könnten.

Dieser Zeithorizont bedeutet: Selbst sorgfältige Probenahmen können eine langlebige chemische „Tasche“ stören – daher müssen Einsatzplanende Ziele mit Bedacht auswählen.

Wie Verklappung legal wurde

Zwischen den 1930er-Jahren und den frühen 1970ern behandelten Behörden und Unternehmen das tiefe Meer vielerorts wie ein fertiges Entsorgungssystem.

Unterlagen der US-Umweltschutzbehörde Environmental Protection Agency (EPA) nennen mindestens 14 Tiefwasser-Verklappungsorte vor Südkalifornien.

Das abgelagerte Material reichte von Raffinerie-Nebenprodukten bis zu schwach radioaktivem Abfall; dazu kamen Chemikalien, Bohrschutt aus der Ölindustrie und sogar ausgemusterte militärische Sprengstoffe.

Dünnwandige Stahlfässer waren nie dafür ausgelegt, jahrzehntelang unter Wasser zu liegen – die heute korrodierten Nähte erschweren es daher, den ursprünglichen Inhalt eindeutig zu bestimmen.

Was weiterhin unbekannt ist

Trotz der neuen Karten können Forschende noch immer nicht sagen, welche Fässer noch dicht sind und welche ihren Inhalt bereits in den Schlamm abgegeben haben.

Etwa ein Drittel der Fässer zeigt weisse Halos – ein Hinweis darauf, dass alkalischer Abfall ausgelaufen ist und nur die unmittelbare Umgebung im Bereich von ein bis zwei Metern veränderte.

Manche Lecks können Metalle freisetzen, die im Sediment gebunden sind; bislang ist unklar, ob diese Metalle in Fische und Schalentiere gelangt sind.

Schwierige Entscheidungen unter Wasser

Jeder Sanierungsplan steht vor einem Zielkonflikt: Fragiles Sediment zu stören oder zu akzeptieren, dass beschädigte Fässer weiter auslaufen könnten.

In etwa 900 Metern Tiefe sind Teams auf Robotertechnik und Kabel angewiesen – und ein falscher Handgriff könnte ätzendes Material noch weiter verbreiten.

Die EPA hat rund um die Ablagerungsstellen bereits neue Erkundungen und Probenahmen erprobt, verfügt jedoch weiterhin nicht über ein vollständiges Inhaltsverzeichnis der Fässer.

Vorerst können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Halos nutzen, um Prioritäten zu setzen, während EPA und Gesetzgebende entscheiden, ob frühere Verklappungspraktiken eine moderne Reaktion erfordern.

Die Hinterlassenschaften sichtbar machen

Rostende Fässer und weisse Halos zeigen, dass Industrieabfälle die Chemie des Meeresbodens noch lange nach dem Ende der Verklappung weiter umschreiben können.

Bessere Karten und vorsichtige Probenahmen können die Unbekannten eingrenzen – doch jede Massnahme muss das Risiko von Belastungen gegen den Schaden einer Intervention abwägen.

Foto: Schmidt Ocean Institute.