Die mehr als 64 Millionen ausgewerteten Messwerte der Jahre 1958 bis 2019 für rund 1 900 Chemikalien und mehr als 300 000 Probestellen zeigten, dass in den 1970er Jahren eine vergleichsweise geringe Zahl an Chemikalien, z. B. Schwermetalle wie Kupfer, Blei oder Zink, die jeweiligen Schwellenwerte für Giftigkeit gegenüber Wasserorganismen überschritten haben, was sich in den nachfolgenden Jahren durch Maßnahmen wie Einleitungskontrollen verbessert habe. In den 2000er Jahren waren die Überschreitungen der Schwellenwerte im Allgemeinen seltener, aber auf eine wesentlich höhere Anzahl von insbesondere organischen Chemikalien wie Arzneimittel- oder Pestizidwirkstoffe verteilt. Doch die Messungen zu diesen Chemikalien seien eingestellt worden, so haben es die Forscher in ihrer Analyse festgestellt. "Wird nach einer Chemikalie gar nicht erst in der Umwelt gesucht, kann nur schwer etwas über ihr tatsächliches Vorkommen in der Umwelt oder ihre Auswirkungen auf das Ökosystem gesagt werden", erläutert Umweltwissenschaftler Sascha Bub, Erstautor der Studie.

Darüber hinaus haben sich die Wissenschaftler die ca. 37 Millionen Angaben zu analytischen Nachweisgrenzen von Chemikalien aus der US-Datenbank angeschaut. Nachweisgrenzen beschreiben, welche geringste Konzentration einer Chemikalie gerade noch nachgewiesen werden kann. Während die Nachweisgrenzen für anorganische und auch zahlreiche organische Chemikalien ausreichend niedrig sind, um mögliche Gefährdungen für Gewässer abzubilden, liegen sie für manche Pestizide, insbesondere Insektenbekämpfungsmittel (Insektizide), nahe an den Schwellenwerten für biologische Effekte in Gewässern. In der Folge könnten zahlreiche Konzentrationen, die sich bereits schädlich auf das Ökosystem auswirken, mit den bei der regulären Gewässerüberwachung angewandten analytischen Methoden gar nicht gemessen werden. Für eine Gruppe der Insektizide, die sog. Pyrethroide, die zu den Chemikalien mit äußerst hoher Giftigkeit für Wasserorganismen gehören, liegen die Nachweisgrenzen fast durchweg oberhalb der Schwellenwerte für biologische Effekte. Sascha Bub betont: "Unsere Ergebnisse zeigen die Wichtigkeit der Analyse von Umweltdaten auf großer zeitlicher und räumlicher Skalenebene. Solche Analysen werden benötigt, um Handlungsanweisungen für eine zielgerichtete Erfassung und Umweltbeurteilung der rasant steigenden Anzahl eingesetzter Chemikalien ableiten zu können."

Publikation:
Sascha Bub, Lara L. Petschick, Sebastian Stehle, Jakob Wolfram, and Ralf Schulz: Limitations of chemical monitoring hinder aquatic risk evaluations on the macroscale. Science 388, 1301-1305 (2025). DOI:10.1126/ science.adn5356

Quelle: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau