Meeresschwämme als natürliche Filter gegen Methylquecksilber
Eine aktuelle Modellstudie des Helmholtz-Zentrums Hereon untersucht die bislang wenig beachtete Rolle von Meeresschwämmen bei der Reduktion von Methylquecksilber in marinen Nahrungsketten. Die Forschungsergebnisse, veröffentlicht im Fachjournal Biogeosciences, zeigen, dass die Ernährungsweise dieser Organismen entscheidend zur Verringerung der Quecksilberbelastung in marinen Ökosystemen beiträgt und somit die Konzentration des Schadstoffs in Fischen senken kann.
Gefährdung durch Methylquecksilber
Methylquecksilber gilt als eines der toxischsten Umweltgifte. Aufgrund seiner Fähigkeit, sich entlang der Nahrungskette anzureichern, treten besonders in Fischen hohe Konzentrationen auf. Dies stellt nicht nur ein ökologisches Problem dar, sondern birgt auch erhebliche gesundheitliche Risiken für den Menschen.
Ungewöhnliche Quecksilberverteilung bei Schwämmen
Seit längerer Zeit ist bekannt, dass Meeresschwämme im Vergleich zu anderen Meerestieren geringe Mengen an Methylquecksilber, aber gleichzeitig erhöhte Konzentrationen an anorganischem Quecksilber aufweisen. Bisher wurde vermutet, dass symbiotisch lebende Mikroorganismen im Schwamm diese Verteilung durch aktiven Abbau des Methylquecksilbers verursachen. Die neue Studie zeigt jedoch, dass allein die Nahrungsaufnahme der Schwämme diese Muster erklären kann.
David Amptmeijer, Wissenschaftler am Institut für Küstensysteme – Analyse und Modellierung am Hereon, erläutert: „Unsere Modellierung legt nahe, dass die Ernährungsweise der Schwämme eine plausible Erklärung für die beobachteten Konzentrationsunterschiede bietet.“ Die Ergebnisse fordern somit eine Neubewertung der Rolle von Schwämmen im Quecksilberkreislauf.
Modellbasierte Analyse des Schadstoffkreislaufs
Das Forschungsteam verwendete das Modell GOTM-ECOSMO E2E-MERCY, das verschiedene Quecksilberformen und deren Transport in Nahrungsnetzen simuliert. Schwämme nehmen demnach große Mengen gelöster organischer Substanz auf, was zu einer bevorzugten Aufnahme von anorganischem Quecksilber führt und gleichzeitig die Aufnahme von Methylquecksilber reduziert. Besonders Schwämme mit einer hohen Dichte mikrobieller Symbionten zeigen diesen Effekt. Dieser Mechanismus konnte die in der Natur beobachteten Konzentrationsmuster reproduzieren, ohne dass ein aktiver biologischer Abbau von Methylquecksilber angenommen werden musste.
Folgen für marine Ökosysteme und Fischbestände
Da Schwämme in vielen marinen Lebensräumen eine Schlüsselrolle am Meeresboden einnehmen und an der Basis wichtiger Nahrungsketten stehen, beeinflussen sie auch die Schadstoffbelastung anderer Organismen. Die Studie schätzt, dass die Ernährungsweise der Schwämme die Methylquecksilberkonzentrationen in bodennah lebenden Fischarten um mehr als 50 % senken kann. Angesichts der jährlich in Europa entstehenden volkswirtschaftlichen Kosten durch Methylquecksilberbelastung unterstreichen die Forschenden die Bedeutung des Schutzes mariner Lebensräume.
Ausblick auf weiterführende Forschung
Das Team plant, das bisher eindimensionale Modell zu einem dreidimensionalen Ansatz auszubauen, um die Wirkung von Schwammgemeinschaften unter realistischeren Umweltbedingungen und über größere Meeresgebiete hinweg zu analysieren. Zudem sollen empirische Studien initiiert werden, um die modellbasierten Ergebnisse zu validieren und die Rolle von Schwämmen im Schadstoffkreislauf weiter zu erforschen.
Über das Helmholtz-Zentrum Hereon
Das Helmholtz-Zentrum Hereon widmet sich der Erforschung und Entwicklung nachhaltiger Technologien zum Schutz von Klima, Küsten und Mensch. Mit interdisziplinären Ansätzen, die experimentelle Studien, Modellierungen und Künstliche Intelligenz verbinden, unterstützt das Zentrum Politik, Wirtschaft und Gesellschaft bei der Gestaltung zukunftsfähiger Lösungen.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen:
- David Amptmeijer
Institut für Küstensysteme – Analyse und Modellierung
Telefon: +49 (0)4152 87 – 2344
E-Mail: david.amptmeijer@hereon.de
Originalpublikation:
https://doi.org/10.5194/bg-23-4057-2026
Weitere Informationen:
Institut für Küstensysteme – Analyse und Modellierung
Bildmaterial
Die Schwammart Halichondria panicea könnte eine bedeutende Rolle im Quecksilberkreislauf spielen.
Quelle: Erik Wurz
