Klimawandel fördert Mobilisierung giftiger Metalle im Boden
Steigende Temperaturen können sich auch auf die Mobilisierung giftiger Metalle, die natürlicherweise in Böden vorkommen, auswirken. Diese können dann verstärkt in die menschliche Nahrungskette gelangen.
Durch Klimawandel können giftige Metalle aus Böden mobilisiert werden und in die Nahrungskette gelangen.
Foto: PantherMedia / YuliyaKirayonakBO
Der Klimawandel bewirkt steigende Temperaturen und Kohlendioxidgehalte in der Luft. Bis zum Jahr 2100 wird ein weltweiter Temperaturanstieg von 2 bis 4 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau prognostiziert, begleitet von einer Verdoppelung des heutigen Kohlendioxidgehalts der Atmosphäre. Durch diese Änderungen werden auch die natürlichen, im Boden vorkommenden giftigen Metalle mobiler – und gelangen über die Landwirtschaft verstärkt in die menschliche Nahrungskette. Solche Szenarien ergeben sich vor allem bei leicht sauren Böden, was bei rund zwei Drittel aller Böden der Fall ist. Das hat eine experimentelle Studie der Universität Tübingen und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) an landwirtschaftlich genutzten Böden ergeben.
Natürliches Vorkommen gifitger Metalle im Boden
Giftige Metalle gibt es in jedem Boden auf unserer Erde, doch spielten sie in gebundener Form kaum eine Rolle für die Bodenlebewesen und den Pflanzenanbau. Dies ändert sich, wenn die Metalle mobilisiert werden. In der Studie wurde das im Boden vorkommende krebserregende Metall Kadmium untersucht. Es wirkt auf alle Lebewesen giftig, weil es physiologische Prozesse in den Zellen hemmt.
Temperaturerhöhung verändert Bodenstruktur
Im Experiment hat das Forschungsteam Säulen mit landwirtschaftlich genutzten Böden gefüllt, die von verschiedenen Betrieben zur Verfügung gestellt wurden. Diese Böden haben im Labor eine reguläre Wachstumsperiode in Deutschland durchlaufen – jedoch unter den angenommenen Klimabedingungen des Jahres 2100.
Mobilität von Kadmium steigt
Im Ergebnis stellte das Forschungsteam fest, dass die Mobilität des im Boden vorhandenen Kadmiums unter den künftigen Klimabedingungen bei sommerlichen Temperaturen in leicht sauren Böden gegenüber heutigen Bedingungen um etwa 40 % zunimmt. Es war in höheren Konzentrationen im Porenwasser des Bodens zu finden und beeinflusste verschiedene Mikroorganismen: Bestimmte Mikroorganismen wurden aktiver, verwerten mehr Stickstoff und versauern das Bodenmilieu dadurch weiter. Bei ursprünglich leicht alkalischen Böden zeigten sich hingegen keine vergleichbaren Probleme. Dort wurde das Kadmium nicht stärker mobilisiert.
Die Studie zeigt, wie komplex die Wechselwirkungen zwischen dem Klimawandel, den Stoffen im Boden und den Mikroorganismen sind. Auch die landwirtschaftlichen Ökosysteme könnten in Zukunft massiv durch erhöhte Mengen an mobilen Metallen gestört werden.
