Mitte Oktober wurden an Sydneys Stränden rätselhafte schwarze Kugeln angespült. Eine neue, detaillierte Untersuchung ihrer Zusammensetzung kommt zu dem Ergebnis, dass es sich sehr wahrscheinlich um Klumpen eines „Fettbergs“ handelte – mit Spuren menschlicher Fäkalien, Methamphetamin und PFAS.
Zu Beginn war vermutet worden, die unheilvoll wirkenden Brocken seien wahrscheinlich Teerkugeln aus einem Ölunfall. Eine ganze Reihe wissenschaftlicher Tests zeichnet jedoch ein deutlich komplexeres Bild.
Die mysteriösen schwarzen Kugeln
Am 16. Oktober kamen die ersten Meldungen vom Coogee Beach im Osten Sydneys. Rettungsschwimmer berichteten von vielen schwarzen, kugelförmigen Gebilden im Sand, die auf den ersten Blick wie Teer wirkten.
Kurz darauf wurden ähnliche Funde an den nahe gelegenen Stränden Bondi, Bronte, Tamarama und Maroubra gemeldet. Das führte zu sofortigen Sperrungen sowie Reinigungsarbeiten. Zunächst befürchteten die Behörden giftige „Teerkugeln“, weshalb Gesundheitswarnungen und öffentliche Hinweise herausgegeben wurden.
Erste Tests der Stadtverwaltung Randwick deuteten ebenfalls auf Teerkugeln hin, die aus Öl und angeschwemmtem Material bestehen.
Öl – oder etwas noch Unappetitlicheres?
Wir wollten genau klären, woraus die schwarzen Kugeln bestanden und woher sie stammten.
Dafür führten wir gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen der UNSW umfangreiche Tests und Analysen durch – in Zusammenarbeit mit dem Mark Wainwright Analytical Centre sowie der Umweltforensik-Einheit des Bundesministeriums für Klimawandel, Umwelt, Energie und Wasser (DCCEEW).
Außerdem arbeiteten wir mit der Umweltschutzbehörde von NSW (EPA) und der Stadtverwaltung Randwick zusammen.
Bei den ersten Untersuchungen, die sich vor allem auf Ergebnisse der Festkörper-Kernspinresonanzspektroskopie stützten, sah es so aus, als ähnele das Material unraffiniertem Öl. Weitere Tests deuteten jedoch auf eine andere, wesentlich unappetitlichere Zusammensetzung hin.
Eine Elementanalyse zeigte, dass die schwarze Masse überwiegend aus Kohlenstoff bestand. Die anschließende Radiokarbondatierung ergab, dass nur etwa 30 Prozent dieses Kohlenstoffs fossilen Ursprungs waren – ein Hinweis darauf, dass fossile Brennstoffe nicht den Hauptbestandteil der Kugeln ausmachten.
Zudem fanden wir hohe Calciumgehalte sowie deutlich geringere Mengen verschiedener Metalle. Spektroskopische Untersuchungen lieferten Signaturen, die zu Fetten, Ölen und fettigen Molekülen passen, wie sie häufig in Seifenablagerungen, Speiseöl und Nahrungsquellen vorkommen. Das sprach für einen Zusammenhang mit menschlichen Abfällen.
PFAS, Drogen und Hinweise auf Fäkalien
Als Nächstes prüften wir, ob sich die Substanz in organischen Lösungsmitteln auflösen lässt. Auf diese Weise gingen nur etwa ein Drittel bis die Hälfte der Masse in Lösung.
Den gelösten Anteil konnten wir anschließend mit Massenspektrometrie genauer untersuchen – einer Methode, die Moleküle über Gewicht und elektrische Ladung identifiziert. Dabei fanden wir sowohl Moleküle, die in Kraftstoffen in Fahrzeugqualität vorkommen, als auch organische Verbindungen wie Fettsäuren und Glyceride.
Außerdem wiesen wir industrielle Perfluoralkylsubstanzen (PFAS oder „Ewigkeitschemikalien“), steroidartige Verbindungen wie Norgestrel, blutdrucksenkende Medikamente wie Losartan, Pestizide und Tierarzneimittel nach. Das passt zu Verunreinigungen durch Abwasser und industriellen Oberflächenabfluss.
Darüber hinaus gab es deutliche Indizien für menschliche Fäkalien: etwa ein Cholesterin-Abbauprodukt namens Epicoprostanol. Ebenso fanden wir Rückstände von Freizeitdrogen, darunter Tetrahydrocannabinol (auch THC genannt, ein Bestandteil der Cannabispflanze) und Methamphetamin. Auch das ist mit Einträgen aus häuslichen Abfällen vereinbar.
Der Teil der Masse, der sich nicht lösen ließ, war schwieriger zu untersuchen. Hier setzten wir erneut Festkörper-Kernspinresonanz sowie die Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie ein, bei der Infrarotlicht zur chemischen Identifikation genutzt wird. Die Ergebnisse deuteten auf Fette hin, waren aber nicht eindeutig.
Waren die Klumpen Teile eines Fettbergs?
Was folgt daraus insgesamt? Die Kombination aus hohen Konzentrationen an Fetten, Ölen, fettigen Molekülen und Calcium sowie der geringen Löslichkeit passt zu einem „Fettberg“: einer verfestigten Masse aus Fetten, Ölen und fettigen Molekülen, die sich in der Kanalisation ansammeln kann.
Die nachgewiesenen Marker für menschliche Fäkalien, Arzneimittel und Freizeitdrogen sprechen dafür, dass die Quelle Abwasser oder anderer städtischer Eintrag gewesen sein könnte. Dennoch können wir trotz der Zusammensetzung der schwarzen Kugeln ihre genaue Herkunft nicht abschließend bestätigen.
Der Vorfall mit den schwarzen Kugeln macht zugleich ein größeres Problem sichtbar: die Belastung entlang der Küste von Sydney.
Aktuelle Berichte zeigen, dass etwa 28 Prozent der überwachten Badestellen in New South Wales anfällig für Verschmutzung sind. Viele erhalten schlechte Bewertungen der Wasserqualität – besonders nach Regen. Strände wie Gymea Bay, Coogee Beach, Malabar Beach und Frenchmans Bay gelten als Problemzonen; dort wird wegen Verunreinigungen durch menschliche Fäkalien teils vom Baden abgeraten.
Verschmutzung durch städtische Abfälle
Städtische Abfallverschmutzung zu analysieren und zu verstehen, ist anspruchsvoll und gelingt nur mit einem interdisziplinären Ansatz.
Um die komplexe Zusammensetzung der Klumpen aufzuschlüsseln, setzten wir Kohlenstoff-14-Datierung, Massenspektrometrie, Elementanalysen und mikroskopische Methoden ein.
Trotz dieses Aufwands können wir derzeit keine endgültige Aussage zur Hauptquelle der Klumpen treffen. Diese Unsicherheit verdeutlicht die allgemeinen Schwierigkeiten, mit denen Wissenschaft und Umweltbehörden konfrontiert sind, wenn sie Verschmutzungen in Küstenregionen verfolgen und eindämmen wollen.
Der Vorfall zeigt, wie wichtig eine gründliche wissenschaftliche Untersuchung ist, um Umweltprobleme korrekt einzuordnen. Wenn wir Herkunft und Zusammensetzung solcher Schadstoffe weiter erforschen, lässt sich besser verstehen, wie städtisches Abfallmanagement die Gesundheit unserer Küsten beeinflusst.
Diese Forschung wurde von Forschenden der UNSW geleitet, darunter Associate Professor Jon Beves, Dr Tim Barrows, Dr Martin Bucknall, Professor William Alexander Donald, Dr Albert Fahrenbach, Dr Sarah Hancock, Dr Christopher Hansen, Ms Lisa Hua, Dr Martina Lessio, Dr Chris Marjo, Associate Professor Vinh Nguyen, Dr Martin Peeks, Dr Aditya Rawal, Dr Chowdhury Sarowar, Professor Timothy Schmidt, Dr Jake Violi und Dr Helen Wang.
Jon Beves, außerordentlicher Professor für Chemie, UNSW Sydney, und William Alexander Donald, Professor für Chemie und ARC-Zukunftsstipendiat, UNSW Sydney
Dieser Artikel wurde unter einer CC-Lizenz erneut veröffentlicht. Den Originalbeitrag finden Sie online.
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