Schattenblick →INFOPOOL →NATURWISSENSCHAFTEN → CHEMIE

UMWELTLABOR/263: Die Schadstoff-Fresser kommen - Hyperakkumulation oder Naturausbeutung (SB)


Hyperakkumulation ist nicht Entgiftung

Sonnenblumenarrangements in Tschernobyl sollen Gentechnik schmackhaft machen


Daß wohl Kosten, aber keine Mühe gescheut werden sollten, um die Umweltsünden der Vergangenheit, so gut es geht, rückgängig zu machen, findet gemeinhin breite Akzeptanz. Daher wird ein Vorhaben oder Verfahren, Böden zu entgiften, Wasser zu reinigen oder die Luft wieder atembar zu machen, nicht selten unhinterfragt als wertvolle Umweltmaßnahme begrüßt. Doch bei näherer Betrachtung erkennt man darin zumeist Schein- bzw. Beschwichtigungsaktionen für die beunruhigte Öffentlichkeit, während die vorgeblichen "Mühen" und Kosten doch zu Lasten der Natur gehen.

Ein Beispiel ist die Hyperakkumulation. Neben genmanipulierten Mikroorganismen sollen vor allem auch Pflanzen die kostengünstige Entsorgung der Umweltgifte übernehmen. Forscher untersuchen schon seit Jahren auf der ganzen Welt die Vorlieben der etwa 440 bekanntesten "Giftfresser" und schüren die Hoffnung, bald gegen jedes Umweltgift einen geeigneten pflanzlichen "Müllschlucker" einsetzen zu können. Wie sich Ökologen ein solches Zukunftsszenario vorstellen, schilderte seinerzeit die Süddeutsche Zeitung:

Wo Jahrzehnte lang Benzin und Lösungsmittel, ja sogar TNT und Zyanide das Erdreich belasteten, steht ein lichter Wald aus Weiden und Pappeln. So stellt sich Stefan Trapp, Professor für angewandte Ökologie an der Technischen Universität von Dänemark, die Sanierung verseuchter Böden vor. Nach seiner Vision sollen Pflanzen dabei helfen, kostengünstig Giftstoffe aus dem Erdreich zu entfernen. Ehemalige Mülldeponien, stillgelegte Industrieflächen oder auch nur die Gelände abgerissener Tankstellen sollen so wieder nutz- und bewohnbar werden. "Phytoremediation" heißt die Methode, die mehr und mehr Beachtung findet und der die Fachzeitschrift Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung (UWSF) derzeit eine eigene Beitragserie widmet.
(Süddeutsche Zeitung, 4. September 2001)

Normalerweise wird zur Sanierung nur die am stärksten kontaminierte obere Bodenschicht abgetragen und aufwendig entgiftet. Diese schwierige Arbeit will man sich mit Hilfe von Pflanzen sparen, ohne daß Menschen selbst mit dem giftigen Boden in Berührung kommen müßten. Allerdings läßt sich nicht leugnen, daß es sich dabei bestenfalls um eine Umlagerung oder Umlastung der Schadstoffe handelt. Die anschließend mit Schadstoff angereicherten Pflanzen müssen ebenso als Sondermüll behandelt werden wie der abgetragene Boden.


*


Wie man sich eine solche lebendige Giftmülldeponie vorstellen muß, wurde im gleichen Jahr in der Oktoberausgabe des populärwissenschaftlichen "P.M.- Magazins" unter dem Titel "Bio-Waffen gegen Umweltgifte" geschildert:

Statt verseuchtes Erdreich abzutragen und kontaminiertes Grundwasser zu klären, kann man auch Pflanzen darauf ansetzen: Viele Gewächse "fressen" Schwermetalle, Pestizide und sogar radioaktive Substanzen, speichern sie in ihrem Gewebe und werden dadurch oft selbst zu kleinen Giftmülldeponien (die schließlich als Sondermüll entsorgt werden müssen): In Wedeln und Stengeln des Adlerfarns etwa fand man 200fach höhere Arsen-Konzentrationen als im Boden - warum sich die Pflanzen dabei nicht selbst vergiften, ist den Botanikern immer noch ein Rätsel.
(P.M. Magazin, Bio-Waffen gegen Umweltgifte, Oktober 2001, Seite 46)

Schon im Februar 2001 war eine Meldung durch die Medien gegangen, amerikanische Wissenschaftler hätten einen ähnlich fleißigen Schadstoffsammler entdeckt, der besonders hohe Mengen des Gifts Arsen aufnehmen kann und auf arsenhaltigen Böden besonders gut gedeiht. Der Gebänderte Saumfarn (lat.: Pteris vittata), der bis zu 1,50 Metern hoch wird und im Südosten der USA und in Kalifornien wächst, reichert das Arsen in seinen Blättern an. Damit war die Pflanze laut Studienautorin Lene Ma "ideal für die Reinigung kontaminierter Böden".

Die Forscherin entdeckte den Farn auf einem mit Arsen-haltigem Holzschutzmittel verunreinigten Gelände. Versuche haben gezeigt, dass der Farn das Arsen sehr schnell in seinen Blättern speichert. Nach nur wenigen Wochen ist der Arsen-Gehalt rund 150 Mal höher als in der Erde. Gegenüber anderen Gewächsen, die bisher als Schadstoff-Speicher eingesetzt werden, ist Pteris vittata relativ groß, kann deshalb deutlich mehr Giftstoffe aufnehmen und ist einfacher zu ernten.
(Quelle: pte/web.de, Wieland Welsch, "Farne reinigen Arsen-verseuchte Böden" 1. Februar 2001, siehe auch www.enius.de/presse/603.html)

Noch nicht abschließend geklärt werden konnte, warum der Gebänderte Saumfarn Arsen anreichert. Möglicherweise hätten giftige Schwermetalle bei einigen Pflanzen auch wichtige biologische Funktionen wie den Schutz vor Freßfeinden.

Arsen ist zwar eine äußerst giftige Substanz, stellt jedoch für den Menschen erst eine Gefahr dar, wenn es in einer hohen Dosis eingenommen wird. D.h. an die schleichende Vergiftung mit geringen Konzentrationen kann sich der menschliche Organismus durchaus anpassen. Während die Gefährdung durch unterschwellige Arsenkonzentrationen nicht direkt sichtbar ist, könnten aber die in Farnwedeln akkumulierten Konzentrationen für den Menschen durchaus gefährlich werden. Die Umweltbiologen haben allerdings auch keine Skrupel, lebende Organismen mit noch brisanteren Stoffen zu konfrontieren und als Giftmüllbeseitiger auszunutzen.

So wurden in der Praxis schon verschiedene Gewächse erprobt, die bereits ihre Fähigkeiten als Giftsammler unter Beweis gestellt haben. So hieß es weiter in der P.M.:

Auf einem radioaktiv verseuchten See nahe Tschernobyl ließ man vor einigen Jahren Flöße mit Sonnenblumen schwimmen, deren Wurzeln ins Wasser ragten - sie reinigten den See vom Uran; auf Schießständen von US-Militärstützpunkten entzog die sogenannte Wasserfeder dem Grundwasser sogar hochgiftiges TNT.
(P.M. Magazin, Bio-Waffen gegen Umweltgifte, Oktober 2001, Seite 46)

Darüber hinaus klären Wasserlinsen belastete Industrieabwässer, Acker-Hellerkraut zieht bevorzugt Zink aus den kontaminierten Böden, Pappeln bauen chemische Reinigungsmittel ab und Senfpflanzen sind Spezialisten für Blei. Selbst die gute alte Kartoffel hat die gemeinhin unangenehme Angewohnheit, Schwermetalle oder andere Gifte vermehrt aufzunehmen und diese in den oberirdischen Teilen abzulagern. Auch bei Pilzen ist die Vorliebe, Schwermetalle anzureichern, bekannt, weshalb der Verzehr von Wildpilzen inzwischen nicht mehr ganz unbedenklich ist.

Inzwischen wurde für besonders "fleißige" Exemplare von Umweltbiologen der Begriff "Hyperakkumulierer" geprägt.

Werden solche Pflanzen abgeerntet, ist der Gehalt an Schwermetallen auf dem Gelände zwar im Wurzelbereich reduziert, doch die Ernte selbst stellt ein Problem dar und muß als Sondermüll behandelt werden. Werden gar Nutzpflanzen wie Gemüse, Kartoffeln oder Sonnenblumen verwendet, läßt sich nie ausschließen, auch wenn das oft behauptet wird, daß die genießbaren Pflanzenteile ebenfalls massiv mit Schwermetallen oder Giften kontaminiert sind. Die einzige vertretbare Nutzungsmöglichkeit, die für solche Pflanzen noch bleibt, wäre, die Rohstoffe aus dem Pflanzenmaterial zurückzugewinnen. Dafür müßten jedoch erst entsprechende Verfahren entwickelt werden. Selbst die Nutzung der Biomasse zur Treibstoffgewinnung würde wieder eine Schädigung der Umwelt bedeuten, wenn sich nicht durch aufwendige Sicherungen ausschließen läßt, daß die akkumulierten Umweltschadstoffe bei der chemischen Verarbeitung wieder freigesetzt werden.

Dazu kommt, daß das Wurzelgeflecht, das die Bodenschicht durchsetzt und lokal reinigt, nicht gleiche Tiefe erreichen kann, die bei einem konventionellen Ausbaggern und Abtragen als unerläßlich angesehen werden würde. Im Falle des mit Plutonium- und Uranstaub verseuchten Sees war das Aussetzen der attraktiven, hübsch anzusehenden Sonnenblumeninseln im wahrsten Sinne des Wortes Augenwischerei. Denn auch hier konnten die tieferen Schichten oder Sedimente des Sees durch die Pflanzenwurzeln gar nicht erreicht werden.

In der Idealvorstellung des mit dem Fremdwort "Phytoremediation" belegten Wissenschaftsbereichs, Umweltreinigung durch Pflanzen zu betreiben, müssen jedoch erst noch leistungsfähige Pflanzen geschaffen werden, die dann nicht nur in der Lage sind, chemische Verunreinigungen direkt abzubauen, sondern schon im Vorwege der Ankündigung Schleichwerbung für Gentechnik betreiben sollen, um die Akzeptanz für diese umstrittene Technik auch über diese vermeintlich begrüßenswerte Nutzung allgemein zu vergrößern.

Ein Paradebeispiel der Phytoremediation ist der sehr spezielle Fall des Abbaus von hochgiftigen Blausäuresalzen (d.h. Cyaniden, CN(-)), die oft in hohen Konzentrationen auf dem Gelände von Gaswerken zu finden sind. Bei der Gewinnung von Kokereigas aus Steinkohle fallen sie als intensiv gefärbtes "Berliner Blau" (Kaliumhexacyanoferrat) an.

Da die Weide nicht nur einen hohen Wasserkonsum hat, sondern auch direkt aus Cyanid den für sie notwendigen Stickstoffdünger gewinnen kann, läßt sich hier schon mit dieser Baumart ein Großteil des Zellgifts abbauen, ehe es in das Grundwasser gelangt. Allerdings müssen dafür zum Zeitpunkt der Bodenkontamination ausreichend Bäume mit tiefreichenden Wurzeln stehen. In diesem Fall wird das Gift tatsächlich in den Stoffwechsel der Pflanze eingebaut und verschwindet somit aus der Umwelt. Das kostspielige Abpumpen von Grundwasser könnte sich dadurch erübrigen.

Denkt man allerdings an ein akutes Unglück, wie es sich im Januar 2001 in der rumänischen Goldmine Baia Mare ereignet hatte, bei dem ein Giftcocktail aus Blausäure und Schwermetallen aus dem Bergwerk in den Fluß Teiss gespült wurde, dann kann einem das obige Wissen um cyanidfressende Bäume auch nichts mehr nützen.

Damals bedeutete dies den Tod für Hunderte von Wassertieren in dem größten Nebenfluß der Donau. Cyanide dienen in Goldminen als Lösungsmittel.

Darüber hinaus wird man angesichts der zunehmenden Oberflächenwasserverknappung in den kommenden Jahren derart starke Wasserkonsumenten wie Weiden, Birken und Eichen mit anderen ökologischen Maßstäben messen. Das gleiche gilt für den Wasserverbrauch von schnellwachsenden Gemüsen, angesichts der sich zuspitzenden Welternährungslage.

Das ändert jedoch nichts daran, daß die Genforschung genmanipulierte Schadstoffresser, seien es Bäume, Farne oder Gemüse jetzt schon publicitywirksam vor ihren Karren gespannt habt, auch wenn die Frage, wohin mit dem biologischen Sondermüll, noch völlig ungeklärt ist.

Führend in Maßnahmen zur Selbsterhaltung um jeden Preis, auch zu Lasten anderer Länder, gibt die USA auch in punkto Phytoremediationsforschung den Ton an: Allein im Jahr 2001 sollen in etwa 160 Fällen schon Pflanzen zur Sanierung von kontaminierten Flächen verwendet worden sein. Im Einzelfall ließen sich bis zu 95 Prozent der Kosten durch Phytoremediation sparen, gab die US-Umweltbehörde EPA in der Süddeutschen Zeitung an.

Die deutsche Sanierungsbranche nutzt diese Verfahren allerdings kaum, da sie bei genauerer und ehrlicher Betrachtung in keinem Fall eine gründliche Dekontamination ersetzen konnten, nur bei sehr speziellen Bodengiften überhaupt Sinn machen und auch dann nur in einer sehr geringen, oberflächlichen Bodentiefe wirksam werden. Der eigentliche Sinn dieses Blendwerks ist somit nur im Zusammenhang mit den oben genannten Bestrebungen zu sehen, die immer noch schlechte Akzeptanz für die Genforschung an Pflanzen in der Öffentlichkeit zu verbessern bzw. wie eingangs erwähnt, den Eindruck zu erwecken, es würde alles menschen- und pflanzenmögliche getan, um unseren Lebensraum zu erhalten.

Erstveröffentlichung 2002
neue, aktualisierte Fassung
11. Dezember 2009