Weltweit sind insgesamt zwischen 14 und 17 % der Ackerflächen mit mindestens einem Schwermetall belastet. Das ist das Ergebnis einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie. Diese basiert auf einer Metaanalyse von mehr als 796'000 Bodenproben aus 1'493 früheren Untersuchungen sowie auf Modellrechnungen mit Algorithmen. Die untersuchten Metalle sind Arsen, Cadmium, Kobalt, Chrom, Kupfer, Nickel und Blei.
Unentdeckter Hochrisikokorridor in EurasienDie
Forschenden berichten, dass sie ein bisher unerkanntes Hochrisikogebiet identifiziert hätten: einen «metallangereicherten transkontinentalen Korridor» quer durch die niedrigen Breiten Eurasiens.
Dieser reiche von Albanien und Griechenland über Nordindien bis nach Südchina und sei auf klimatische, topografische sowie anthropogene Bedingungen zurückzuführen.
Datenlücken erschweren Gegenmassnahmen
Wegen fehlender Daten aus mehreren Regionen, insbesondere aus Afrika, seien die Ergebnisse laut den Wissenschaftlern nicht ausreichend für gezielte Risikominderungsstrategien.
Die Studie solle jedoch als Warnung für politische Entscheidungsträgerinnen und -träger sowie Landwirtinnen und Landwirte dienen. Die Forschenden weisen darauf hin, dass der wachsende globale Bedarf an toxischen Metallen für neue Technologien die Metallbelastung der Böden weiter verstärken dürfte.
Cadmium am weitesten verbreitet
So ergab etwa eine nationale Erhebung in China, dass 19 % der landwirtschaftlichen Böden die Qualitätsstandards nicht einhielten. Arsen, Cadmium, Kupfer und Nickel verursachten dort die meisten Überschreitungen. In 27 europäischen Ländern überschritten 28 % der Böden die geltenden Höchstwerte für toxische Metalle.
Global liegt die Überschreitungsrate für Cadmium mit 9,0 % am höchsten. Besonders hohe Belastungen wurden in Nord- und Zentralindien, Pakistan, Bangladesch, Südchina, Südthailand, Kambodscha, Iran, der Türkei, Äthiopien, Nigeria, Südafrika, Mexiko und Kuba festgestellt. Für Nickel und Chrom beziffern die Forschenden die Überschreitungsraten auf 5,8 % bzw. 3,2 %. Diese Metalle belasten Böden besonders im Nahen Osten, im subarktischen Russland und im östlichen Afrika – meist bedingt durch geogene Einflüsse und Bergbau.
Die Überschreitungsraten von Arsen und Kobalt liegen jeweils bei 1,1 %. Besonders stark betroffen von Arsen sind Süd- und Südwestchina, Süd- und Südostasien, Westafrika und zentrale Teile Südamerikas. Die Kobaltbelastung ist in Sambia, im Kongo und in Äthiopien am höchsten – vermutlich aufgrund lokaler Bergbautätigkeit.
Quellen der Schwermetallbelastung
Zu den vom Menschen verursachten Eintragsquellen zählen landwirtschaftliche, häusliche und industrielle Aktivitäten. Bereits in der Bronzezeit kam es laut den Forschenden durch Metallabbau und -verarbeitung zu signifikanter Kontamination. Beim Bergbau gelangen grosse Mengen metallhaltiger Gesteine an die Oberfläche, was über Sickerwasser, Abflüsse, kontaminierte Bewässerung, winderodiertes Material und Ablagerungen aus Metallhütten zur Bodenverschmutzung führt.
Die Metallverschmutzung kann sich über grosse Distanzen verbreiten – das belegen Eisbohrkerne aus Grönland. Diese zeigen, dass bereits in der griechischen und römischen Antike die Metallbelastung hemisphärisch zunahm. Zudem tragen auch industrielle Infrastruktur, landwirtschaftliche Betriebsmittel und Haushaltsprodukte zur Belastung der Böden bei.