Robert Klatt
Schwermetalle wie Blei und Co. gelangen über den Boden und die Lebensmittel des Menschen. Nun wurde erstmals ermittelt, wie groß die globale Belastung der Ackerflächen mit diesen giftigen Metallen ist.
Peking (China). Schwermetalle und Halbmetalle wie Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer und Nickel gelangen sowohl aus natürlichen Quellen als auch durch die Industrie in die Umwelt. Die Belastung verbleibt über Jahrzehnte im Boden und ist für Ökosysteme und die Gesundheit des Menschen eine signifikante Bedrohung. Zudem reichern sich die Metalle in Pflanzen und Nutztieren an und gelangen darüber auch in die Lebensmittel des Menschen.
Forscher der Tsinghua-Universität haben nun untersucht, wie stark das globale Ausmaß der Bodenverschmutzung durch giftige Metalle ist. Zuvor haben Studien lediglich einzelne Regionen oder Länder analysiert. Laut ihrer Publikation im Fachmagazin Science haben die Forscher dazu 1.493 regionale Studien zusammengefasst, die insgesamt 796.084 Bodenproben enthalten.
Eine Künstliche Intelligenz (KI) hat auf Basis der Studien ermittelt, wie stark die Ackerflächen der Landwirtschaft mit giftigen Metallen belastet sind und wo die Belastung die gesetzlichen Grenzwerte übertrifft. Demnach sind 14 bis 17 Prozent der Ackerflächen mit zumindest einem giftigen Metall so stark belastet, dass die für die Landwirtschaft geltenden Grenzwerte überschritten sind. Dies entspricht etwa 242 Millionen Hektar.
Das Modell zeigt zudem, dass die Grenzwerte, die für den Menschen als potenziell gesundheitsschädlich gelten, in etwa 6,8 Prozent der Flächen überschritten werden. Etwa 0,9 bis 1,4 Milliarden Menschen leben in Hochrisikogebieten, deren Böden für sie gesundheitlich bedenkliche Konzentrationen der giftigen Metalle enthalten.
Laut der Analyse sind vor allem Süd- und Ostasien, Regionen im Nahen Osten und Afrika stark mit Cadmium belastet. In diesen Regionen werden auch die Grenzwerte für Nickel, Chrom, Arsen und Kobalt oft überschritten.
„Cadmiumüberschreitungen in landwirtschaftlichen Böden sind am stärksten in Nord- und Zentralindien, Pakistan, Bangladesch, Südchina, im Süden Thailands und Kambodschas, im Iran, in der Türkei, in Äthiopien, Nigeria, Südafrika, Mexiko und Kuba zu verzeichnen.“
Außerdem zieht sich ein besonders stark belasteter Korridor über die gesamten niedrigen Breiten Eurasiens, von Südeuropa über den Nahen Osten und Südasien bis nach Südchina. In dieser Zone haben sich Schwermetalle und Halbmetalle seit der Bronzezeit durch den intensiven Bergbau angereichert. Außerdem hat die natürliche Verwitterung von metallreichen Gesteinen die Belastung erhöht. Das warme Klima und die geringen Regenmengen verstärken die Anreicherung, weil nur wenige Metalle aus dem Boden ausgewaschen werden.
Die Studie zeigt erstmals das globale Risiko durch Schwermetalle und Halbmetalle und zeigt bislang übersehene Hochrisikoregionen mit einer besonders starken Belastung. Wie die Forscher erklären, gibt es jedoch zu einigen Gebieten, darunter Nordrussland, Zentralindien und afrikanische Regionen, keine ausreichenden Daten.
„Für Afrika liegen nur begrenzte Daten vor, und die Vorhersage erfordert weitere Bodenproben und -analysen zur Überprüfung.“
Angesichts der steigenden Nachfrage nach Metallen für Windkraft, Solartechnik, Elektromobilität und weitere Technologien erwarten die Wissenschaftler, dass die Kontamination der Böden in den kommenden Jahrzehnten zunimmt.
„Wir hoffen, dass die in diesem Bericht vorgestellten Daten zur globalen Bodenverschmutzung als wissenschaftliche Warnung für politische Entscheidungsträger und Landwirte dienen werden, sofortige und notwendige Maßnahmen zu ergreifen, um die wertvollen Bodenressourcen der Welt besser zu schützen.“
Science, doi: 10.1126/science.adr5214
