Die Verschmutzung der Ozeane hat weitreichende Folgen für die Tierwelt, insbesondere für Seevögel, deren zelluläre Energieproduktion durch Schadstoffe erheblich beeinträchtigt wird. Eine aktuelle Studie, die im Fachjournal Environment & Health veröffentlicht wurde, untersucht die Auswirkungen von Quecksilber und per- sowie polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS) auf den Sepiasturmtaucher, eine Vogelart, die auf der abgelegenen Vulkaninsel Linosa im Kanal von Sizilien brütet. Die Forschung zeigt, dass diese Umweltgifte die Funktion der Mitochondrien, die als Kraftwerke der Zellen fungieren, negativ beeinflussen.
Quecksilber wird in den Ozeanen häufig durch bakterielle Umwandlung in die hochgiftige Form Methylquecksilber überführt. Dieses Methylquecksilber reichert sich in den Geweben von Tieren und Pflanzen an und hat besonders hohe Konzentrationen in den Organismen an der Spitze der Nahrungskette. PFAS sind synthetische Chemikalien, die in einer Vielzahl von Produkten wie antihaftbeschichtetem Kochgeschirr und wasserabweisenden Materialien vorkommen. Trotz internationaler Bemühungen, den Einsatz von PFAS zu regulieren, sind diese Stoffe weiterhin in alarmierenden Mengen in der Umwelt vorhanden.
Die Studie, geleitet von Dr. Stefania Casagrande vom Max-Planck-Institut für biologische Intelligenz, maß sowohl die Schadstoffkonzentrationen als auch die Mitochondrienfunktion bei 52 brütenden Sepiasturmtauchern über zwei Brutsaisons. Die Ergebnisse zeigen, dass Vögel mit höheren Quecksilbergehalten eine erhöhte Porosität der Mitochondrienmembranen aufweisen, was zu einem Verlust an Energie führt, die nicht zur Produktion von Adenosintriphosphat (ATP), der Hauptenergiequelle der Zellen, genutzt werden kann. Dieser Prozess wird als „Protonenleck“ bezeichnet und kann zu einer verringerten Energieeffizienz führen, ähnlich wie Wasser, das an einer Wasserkraftanlage vorbeifließt, ohne Energie zu erzeugen.
Im Gegensatz dazu zeigen hohe Konzentrationen von PFAS eine verstärkende Wirkung auf die Mitochondrienmembranen, indem sie diese versteifen. Während dies den Energieverlust reduzieren kann, blockiert es auch die Sicherheitsmechanismen der Zellen, die normalerweise die Ansammlung schädlicher Moleküle verhindern. Dies könnte zu einem anderen Typ von oxidativem Zellschaden führen.
Die Forschung legt nahe, dass die gesundheitlichen Auswirkungen von Quecksilber und PFAS auf die Energieproduktion der Zellen langfristige Konsequenzen für die Fortpflanzung und das Überleben der Vögel haben können. Insbesondere ältere und männliche Vögel zeigen höhere Quecksilbergehalte, was auf unterschiedliche Expositionswege hinweist. Weibliche Vögel scheinen Quecksilber durch die Eiablage auszuscheiden, was zu einem geringeren Gehalt bei diesen führt.
Die Forscher warnen, dass die Auswirkungen von Schadstoffen durch andere Umweltbedrohungen wie den Klimawandel und Überfischung verstärkt werden könnten. Die Brutzeit, in der die Vögel zwischen langen Nahrungssuchen und der Versorgung ihrer Küken wechseln müssen, könnte besonders kritisch sein, da die Energiekosten durch die Schadstoffbelastung steigen. Zukünftige Studien sind erforderlich, um die Auswirkungen auf das Überleben, den Bruterfolg und die allgemeine Fitness der Vögel zu untersuchen.
Der Zusammenhang zwischen Ernährung, Schadstoffexposition und Zellschäden ist ebenfalls von Bedeutung. Sturmtaucher, die zu den Spitzenprädatoren gehören und mehrere Jahrzehnte alt werden, sind ein Indikator für die Gesundheit der Ozeane. Die Forschung verdeutlicht die Notwendigkeit einer langfristigen Überwachung der Auswirkungen von Umweltverschmutzung auf marine Ökosysteme.
Zusammengefasst zeigt die Studie, dass die chemische Verschmutzung eine komplexe Bedrohung für die marinen Lebensräume darstellt. Die Ergebnisse unterstreichen die Dringlichkeit, gezielte Maßnahmen zum Schutz der Seevogelpopulationen und der marinen Umwelt zu ergreifen, um die Auswirkungen dieser Schadstoffe zu mindern und letztlich auch die menschliche Gesundheit zu schützen, da Menschen ähnlichen Belastungen ausgesetzt sind.
