Eisbären haben zwischen Klimawandel, menschlichem Konflikt und Verlust von Lebensräumen mehr als genug Grund zur Sorge. Es stellt sich jedoch heraus, dass diese gefährdeten Naturschutz-Ikonen auch einer eher unwahrscheinlichen Bedrohung ausgesetzt sind: Industriechemikalien, die vor fast 40 Jahren verboten wurden. Eine neue Veröffentlichung in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society B stellt fest, dass diese und andere Kontaminanten immer noch in die Körper von Eisbären gelangen und dort ihr Fortpflanzungssystem und ihre Fruchtbarkeit zerstören können.
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Die Hauptschuldigen sind PCBs oder polychlorierte Biphenyle, künstliche Chemikalien, die in den 1920er Jahren in einem Chemiewerk in Alabama hergestellt und später auf der ganzen Welt hergestellt wurden. 1979 wurde PCB verboten, weil befürchtet wurde, sie könnten die Gesundheit von Mensch und Umwelt gefährden. Forschungen der letzten Jahre haben jedoch ergeben, dass diese Schadstoffe jahrzehntelang in der Umwelt verbleiben und möglicherweise bis in die Hoden und Spermien von Eisbären gelangt sind.
Es versteht sich von selbst, dass die Fruchtbarkeit für das Überleben jeder Art von entscheidender Bedeutung ist. Für Eisbären ist dies jedoch besonders wichtig, da sie eine der langsamsten Fortpflanzungsraten aller Säugetiere aufweisen. Wenn sich ein Weibchen unwissentlich ein Jahr mit einem unfruchtbaren Männchen paart, hat sie in dieser Brutzeit Pech - eine von nur fünf, die sie in ihrem Leben hat. Mit anderen Worten, jede Bedrohung der Fruchtbarkeit von Eisbären birgt das Potenzial, das Bevölkerungswachstum in hohem Maße zu bremsen.
„Die größte Gefahr einer solchen geheimen Unfruchtbarkeit besteht darin, dass die Männchen tatsächlich die Chance ergreifen, dass eine Frau schwanger wird“, sagt Viola Pavlova, Ökologin an der Akademie der Wissenschaften in der Tschechischen Republik und Hauptautorin des Papiers. "Daher ist es sehr wichtig, dass die Weibchen genügend Männchen zur Zucht zur Verfügung haben."
PCBs könnten die Fruchtbarkeit von Eisbären und anderen arktischen Raubtieren auf verschiedene Weise beeinflussen. Als Hormonstörer können sie die normale Hormonfunktion im Körper sowohl bei Tieren als auch beim Menschen beeinträchtigen. Beim Menschen haben Forscher eine Korrelation zwischen hoher PCB-Exposition und Änderungen der Samenmotilität und -menge beim Menschen gefunden, unter anderem bei Leberschäden und Hauterkrankungen. Schlimmer noch, sie sind stabil, was bedeutet, dass sie jahrzehntelang in der Umwelt verbleiben können.
Die Verbindungen - von denen es 209 verschiedene Typen gibt - wurden zuerst von der Swann Chemical Company in Anniston, Alabama, kommerziell hergestellt. Der Chemiekonzern Monsanto kaufte diese Firma später und wurde der Hauptproduzent des Produkts in den USA, während andere Unternehmen auf der ganzen Welt damit begannen, es ebenfalls zu produzieren. 1979 war die PCB-Produktion in den USA vollständig verboten - bis dahin waren jedoch bereits rund 150 Millionen Pfund in der Umwelt verteilt. Das entspricht einem Gewicht von rund 8.000 Schulbussen.
Viele dieser Partikel beförderten Luft- und Meeresströmungen in die Arktis, die entweder in Wasser aufgelöst oder an Schlick haften, und wanderten in die Kiemen von Fischen oder in die Mündungen von Meeresbewohnern, die sich in schlammigen Gebieten ernähren. Dies haben Forscher im Laufe der Jahre herausgefunden. Die Verbindungen reichern sich in den Fettzellen der Tiere an und können dort ein Leben lang verbleiben.
Wenn ein Raubtier wie ein Eisbär eine Robbe frisst, die einen kontaminierten Fisch gefressen hat, nimmt der Eisbär die höchste Menge PCB auf als jedes andere Tier in der Nahrungskette. Tiere an der Spitze des Nahrungsnetzes leiden daher unter der Hauptlast der Kontamination, und Tiere in der Arktis leiden besonders, weil sie auf eine fettreiche, energiereiche Ernährung angewiesen sind, um in ihrer rauen Umgebung zu überleben. (Dieser als Biomagnifikation bekannte Prozess ist der gleiche Grund, warum größere Raubfische wie Thunfisch ein höheres Risiko haben, mit Quecksilber kontaminiert zu werden.)
Obwohl PCB 1979 in den USA verboten wurden, bleiben sie noch heute in der Umwelt und können die Fruchtbarkeit von Eisbären beeinträchtigen. (Alan D. Wilson / Wikimedia Commons) Das Team von Pavolva konzentrierte sich ab Mitte der neunziger Jahre auf Populationen von Eisbären in Ostgrönland und Spitzbergen, die Anzeichen eines verlangsamten Bevölkerungswachstums zeigten und bekanntermaßen einen erhöhten PCB-Gehalt aufwiesen. Um die Rolle, die PCBs möglicherweise gespielt haben, zu bewerten, analysierte ihr Team zunächst Daten zum Einfluss von PCB auf die Fruchtbarkeit von Nagetieren. Dann verwendeten sie ein Computermodell, um zu extrapolieren, wie ein ähnlicher Einfluss Eisbärenpopulationen aufgrund ihrer Paarungsmuster vereiteln könnte.
(Während es ideal gewesen wäre, die Auswirkungen von PCB auf die Hoden und die Fruchtbarkeit von Eisbären direkt zu untersuchen, war dies für die Studie keine Möglichkeit, sagt Pavlova. „Es ist eine gefährdete Art, sie ist geschützt“, erklärt sie. „Das wäre sehr schwierig so etwas in Gefangenschaft zu tun und das von wilden Tieren zu bekommen, ist ziemlich unmöglich. “)
Dies ist das erste Mal, dass jemand untersucht hat, wie PCB die Fruchtbarkeit männlicher Eisbären beeinflusst. Frühere Forschungen haben sich auf die Fruchtbarkeit von Frauen konzentriert, aber Männer enthalten tendenziell höhere PCB-Konzentrationen als Frauen, was wahrscheinlich zum Teil auf den Konsum von Muttermilch zurückzuführen ist, so Pavlova. "Das Jungtier wird kontaminiert, aber auf der anderen Seite wird das Weibchen von seiner Last befreit (wenn es stillt)", sagt sie. "Die Männchen können die Verunreinigung nicht so leicht loswerden."
Die Forscher fanden heraus, dass PCBs tatsächlich die männliche Fruchtbarkeit beeinflusst haben könnten, indem sie unfruchtbare Männer zu unfähigen Partnern machten. Der Mechanismus, durch den die Männchen durch Kontamination unfruchtbar werden könnten, ist unklar; Laut John Meeker, einem Forscher an der University of Michigan, der die Auswirkungen von Umweltverschmutzungen auf die menschliche Gesundheit untersucht, könnte dies eine Reihe von Hormonsystemeffekten oder direkte Auswirkungen auf die Qualität der Spermien umfassen. Andere Studien über hormonstörende Chemikalien legen nahe, dass der Penisknochen bei Eisbären und anderen Knochen geschwächt ist, was darauf hindeutet, dass er andere gesundheitliche Konsequenzen hat, die die allgemeine Fitness von Männern und Frauen beeinträchtigen.
Meeker, der an dieser Studie nicht beteiligt war, weist darauf hin, dass die Identifizierung der Wege zu gesundheitlichen Auswirkungen durch die große Anzahl unterschiedlicher PCBs erschwert wird. „Auch innerhalb einer bestimmten Klasse können sie unterschiedliche Mechanismen haben“, sagt Meeker. "Es könnte weitreichend sein."
Die Konzentrationen des Wirkstoffs haben im Laufe der Zeit in der Umwelt abgenommen, aber nach wie vor können nach wie vor nach wie vor lebende Quellen Tiere und Menschen erreichen, sagt Meeker. Besonders bedenklich für den Menschen sind Orte wie Giftmülldeponien, die kontaminiertes Material enthalten, aber auch Altbauten - einschließlich Schulen, die in den 1950er bis 1970er Jahren gebaut wurden und deren PCB-Quellen in veralteten Materialien stecken könnten, darunter Vorschaltgeräte für Abdichtungen und Leuchtstofflampen.
Meeker sagt, die häufigste Art der Exposition des Menschen sei jedoch der Verzehr von Nahrungsmitteln, insbesondere von fettem Fisch. Während der Mensch im Allgemeinen entscheiden kann, ob er Meeresfrüchte isst oder nicht, können die besten Meeresräuber wie Robben und Delfine dies nicht. Inuit-Gemeinschaften, deren traditionelle Ernährung diese Top-Raubtiere umfasst, haben auch Hinweise auf eine erhöhte Exposition gegenüber den Chemikalien gezeigt.
Von allen Raubtieren weisen Killerwale die höchsten PCB-Werte auf, die sogar über denen von Eisbären liegen, sagt Studienautor Christian Sonne, Biologe an der Universität Aarhus in Dänemark. „Ihre Leber kann nicht wie Eisbären metabolisiert werden und sie können nicht wie Eisbären ausscheiden“, erklärt Sonne und weist darauf hin, dass Killerwale kein Fell produzieren. Dies ist ein wichtiger Ausscheidungsweg der Verbindungen für Eisbären .
Jetzt, da der Klimawandel Meeresströmungen und Meereismuster umleitet, könnten sich auch arktische Nahrungsnetze und Akkumulationsmuster von PCB verschieben. Erhöhte Hungersnot könnte auch dazu führen, dass sich PCBs im Blut der Tiere ansammeln und unbekannte gesundheitliche Folgen haben, so Sonne.
Die Auswirkungen von PCB auf Eisbären sind nur eine von vielen Möglichkeiten, wie sich sogenannte hormonstörende Chemikalien auf Wildtiere und Menschen auswirken können - und eine Erinnerung daran, dass neue Chemikalien, die heute hergestellt werden, auf andere unvorhergesehene Weise ihren Tribut fordern. Auch wenn ältere Chemikalien im Laufe der Zeit aus Produkten entfernt wurden, haben neue Chemikalien ihren Platz in einer Art Förderband des Wandels eingenommen, sagt Robert Letcher, Umweltchemiker an der Carelton University in Kanada.
Letcher fügt hinzu, dass sich nicht alle diese Chemikalien nachweislich negativ auf Tiere ausgewirkt haben, aber „diejenigen, die in den Top-Raubtieren fortbestehen, sind besorgniserregend, weil sie die zahlreichen Prozesse überstanden haben, durch die sie abgebaut werden können.“ Studien mögen Pavlovas sind wichtig, um die Auswirkungen auf Eisbären und andere Arten auf lange Sicht besser zu verstehen. "Wenn die Fruchtbarkeit und Fortpflanzungsfähigkeit in irgendeiner Weise negativ beeinflusst wurde, stellt man die Fähigkeit dieser Art in Frage, weiterzumachen", sagt Letcher.
Und in der heutigen Welt, fügt er hinzu, gibt es keinen sicheren Ort, an den eine Spezies rennen, schwimmen oder fliegen könnte. "Es gibt keine unberührte Umwelt", sagt Letcher. „Es gibt keine utopische Population von Meeressäugetieren, die entkommen ist. Es ist universell. "
