In den Vereinigten Staaten und an vielen Orten auf der Welt beziehen die Menschen den größten Teil ihrer Quecksilberzufuhr von Meeresfischen, insbesondere von Thunfisch. Fisch hat einige gesundheitliche Vorteile, aber zu viel Quecksilberkonsum kann bei kleinen Kindern zu Entwicklungsstörungen führen. Wissenschaftler verstehen, wie Quecksilber in Süßwasserarten gelangt, aber weil die Ozeane so viel größer und tiefer sind, sind sie sich nicht sicher, ob der Prozess der gleiche ist.
Diese Unsicherheit wurde im Mai 2006 unterstrichen, als das Oberste Gericht von San Francisco entschied, dass Thunfischfirmen keine Quecksilberwarnungen auf Dosen anbringen müssen. Die Entscheidung hing größtenteils davon ab, ob das in Meeresfischen enthaltene Quecksilber aus der vom Menschen hergestellten Industrie stammt, beispielsweise aus Kohlefabriken, in denen das Gas freigesetzt wird, oder von einem natürlichen Ort wie dem Meeresboden. Nach Ansicht des Gerichts waren zwei Dinge klar: Niemand weiß wirklich, wo Meeresfische ihr Quecksilber ansetzen. Und das Wenige, das bekannt ist, deutet darauf hin, dass es nicht von menschlicher Verschmutzung herrührt.
"Eine der großen Fragen ist, woher kommt das Quecksilber in Thunfischen und Meeresfischen? Denn dort erhalten die meisten Menschen ihr Quecksilber", sagt die leitende Wissenschaftlerin Cynthia Gilmour vom Smithsonian Environmental Research Center in Edgewater, Maryland. Diese große Frage hat große Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit. Wenn das Quecksilber in Fischen hauptsächlich aus der Atmosphäre stammt, können Emissionsvorschriften und andere Maßnahmen im Laufe der Zeit dazu führen, dass Fisch sicherer zu essen ist. Wenn Meeresfische ihr Quecksilber aus der natürlichen Umwelt beziehen, ist die Aufklärung von Frauen über die gesundheitlichen Auswirkungen von Quecksilber auf ungeborene und kleine Kinder möglicherweise die einzige einflussreiche Option. "Es ist ziemlich wichtig, das zu wissen", sagt Gilmour, "und wir wissen es nicht."
Dies ist bei Süßwasserquellen, bei denen der Prozess gut untersucht ist, nicht der Fall. Regen wäscht Quecksilber aus der Luft auf Flüsse, Seen und Wasserscheiden. Mikroorganismen wandeln es in eine schädliche Form, Methylquecksilber, um. Kleine Fische fressen die Mikroben, große Fische fressen die kleinen Fische und schließlich landet das Gift in der Küche. Diese Kette von Ereignissen kann schnell geschehen. In einer Studie, die letzte Woche online in Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, stellten Gilmour und ihre Kollegen fest, dass Quecksilber bereits zwei Monate nach seiner Landung auf der Wasseroberfläche in Seefischen auftrat. Die Menge an Quecksilber, die in die Atmosphäre emittiert wird, hat sich im letzten Jahrhundert industrieller Aktivität nach Schätzungen verdreifacht. Infolgedessen sind sich die meisten Forscher sicher, dass die Verringerung der von Menschen verursachten Quecksilberemissionen mit der Zeit dazu führen wird, dass Fische aus einigen Seen und Flüssen sicherer gegessen werden.
In Ozeanen sind sich Wissenschaftler jedoch nicht sicher, ob Quecksilber diesem Weg folgt. Die hohen Kosten für Forschungsschiffe und die schiere Größe des Meeres machen die Erfassung von Meeresdaten zu einem langwierigen Verfahren. Darüber hinaus wird ein Großteil der Arbeiten an ozeanischem Quecksilber, die vor 1980 durchgeführt wurden, möglicherweise durch kontaminierte Instrumente beeinträchtigt. "Wir haben nicht viele Daten für den Ozean. Es ist überraschend dünn", sagt der Biogeochemiker William Fitzgerald von der University of Connecticut. Aber in den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler versucht, diese Lücke im Verständnis zu schließen. Die Arbeit komme "endlich auf breiter Basis durch", sagt er.
Infolgedessen fangen die Forscher gerade erst an, das Gesamtbild zusammenzusetzen. Sie sind sich im Allgemeinen einig, dass drei Orte dieses Methylquecksilber produzieren: Entlüftungsöffnungen am Meeresboden, Küstengebiete und oberflächennahe Wassersäulen. Vent Quecksilber, wahrscheinlich Jahrtausende alt, würde unabhängig von menschlichen Aktivitäten produziert. Methylquecksilber von der Küste oder von der Oberfläche wäre jedoch wahrscheinlich das Ergebnis industrieller Verschmutzung. Die proportionalen Auswirkungen jeder Straße sind viel weniger klar.
"Momentan würde ich sagen, dass niemand eine Quelle für Methylquecksilber im Ozean gefunden hat, die leicht erklären kann, was wir in Bezug auf Methylquecksilber in offenen Meeresfischen finden", sagt der Geochemiker François Morel von der Princeton University. "Es war schwer herauszufinden, woher es kommt, wohin es geht. Jetzt fangen wir an zu verstehen."
2003 maßen Morel und einige Kollegen den Quecksilbergehalt von Gelbflossenthunfisch, der 1998 in der Nähe von Hawaii gefangen wurde, und verglichen ihn mit Messungen anderer Forscher von 1971 gefangenem Thunfisch. Quecksilber aus Industrieemissionen würde sich in der Nähe der Oberfläche absetzen Wenn Fisch erzeugt wird, sollte der Fisch von 1998 merklich mehr Quecksilber enthalten, schlugen die Forscher vor. Stattdessen fand Morels Gruppe überhaupt keinen Unterschied zwischen den beiden Fischproben, berichteten sie in der Zeitschrift Environmental Science and Technology .
Die meisten Amerikaner beziehen ihr Quecksilber aus Thunfisch, der normalerweise im offenen Ozean lebt. Neue Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass Thunfisch (vor der Küste von Maryland gefangen) manchmal in Küstennähe gefüttert wird, bevor er wieder auf See geht. (iStockphoto) 
Terill Holweg (rechts, 2005) und Tyler Bell entnehmen Sedimentproben aus Chesapeake Bay, die auf Quecksilber getestet werden. Methylquecksilber, das in der Bucht und in anderen Küstengebieten produziert wird, könnte zu den Toxinwerten von Fischen aus dem Meer beitragen. (Mit freundlicher Genehmigung des Gilmour Lab) 
Überraschenderweise ist wenig darüber bekannt, wie Methylquecksilber in Fische gelangt, die im Meer leben (der RV Sharp auf einer Forschungsreise in der Chesapeake Bay). Quecksilber kann bei kleinen Kindern zu Entwicklungsstörungen führen, wenn zu viel konsumiert wird. (Mit freundlicher Genehmigung des Gilmour Lab) 
Im Juli 2005 wird ein "sauberes" mobiles Forschungslabor auf das Wohnmobil Cape Hatteras verladen. Quecksilbertests sind anfällig für Kontaminationen. Einige Studien, die vor Jahrzehnten durchgeführt wurden, wurden in Frage gestellt, weil die Ausrüstung möglicherweise verunreinigt war. (Mit freundlicher Genehmigung des Gilmour Lab) 
Rob Mason entnimmt im Mai 2005 an Bord des Wohnmobils Cape Henlopen eine Wasserprobe. "Was im Regal vor sich geht, scheint sehr wichtig zu sein", sagt Mason und bezieht sich auf die Methylquecksilberproduktion entlang der Küsten. (Mit freundlicher Genehmigung des Gilmour Lab) Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass das Methylquecksilber in Thunfisch nicht aus atmosphärischen Emissionen stammt, sondern aus einer natürlichen Quelle - hydrothermalen Quellen am Meeresboden. Obwohl Thunfische im oberen Teil des Ozeans leben, können sie möglicherweise Quecksilber abbauen, indem sie Fische essen, die Zeit in der Tiefsee verbringen.
Die Ergebnisse lösten starke Reaktionen in der Forschungsgemeinschaft aus. Einige argumentieren, dass die beiden Thunfischpopulationen nicht vergleichbar sind. Gelbflossenthunfisch wurde seit 1971 stark gefischt, und der Fischereidruck kann den Quecksilbergehalt in bestimmten Fischbeständen verändern, sagt der Wassertoxikologe James Wiener von der Universität von Wisconsin-LaCrosse. Andere glauben, dass Quecksilber in der Atmosphäre noch nicht weit genug in den Ozean gelangt ist, um eine Veränderung zu messen.
Trotz ihrer Kritik führte die Studie zu einigen wichtigen Meeresforschungen. Um die Auswirkungen von Entlüftungsöffnungen zu untersuchen, schickte eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Carl Lamborg von der Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts einen Roboter auf 1, 7 Meilen, um Proben vom Gorda Ridge des Pazifischen Ozeans zu sammeln. Im Jahr 2006 veröffentlichten die Forscher ihre Ergebnisse - die ersten, die auf Methylquecksilber in einem Abzug basieren - in der Zeitschrift Geophysical Research Letters . Sie kamen zu dem Schluss, dass der Quecksilbergehalt in den Entlüftungsöffnungen ziemlich hoch war, aber nicht hoch genug, um die Menge zu stützen, die in Fischen an der Oberfläche gefunden wurde.
Laut Chad Hammerschmidt von der Wright State University, einem Mitautor der Zeitung, sind Entlüftungsöffnungen zwar eine Quelle für Methylquecksilber, aber wahrscheinlich keine wichtige Quelle. Selbst Morel, der im Fall von San Francisco als Hauptzeuge für die Thunfischfabriken fungierte, gibt an, dass die Entlüftungsöffnungen nicht genug Methylquecksilber enthalten, um Oberflächenfische damit zu versorgen. Aber diese Erkenntnis an sich erklärt immer noch nicht, woher der größte Teil des Quecksilbers kommt.
Aus diesem Grund konzentrieren sich viele Forscher darauf, wie in Küstenregionen gebildetes Methylquecksilber Fische im offenen Ozean erreichen kann. Gilmour und Rob Mason von der University of Connecticut führen eine Studie über die Anreicherung von Methylquecksilber im Ozeanschelf und in der Chesapeake Bay durch. Sie analysierten Sedimente aus neun Gebieten entlang der Mittelatlantikküste und fanden Hinweise auf die Methylquecksilberproduktion im Festlandsockel sowie in den Hängen, die unterhalb des Schelfs abbrechen. Die Arbeit ist noch nicht abgeschlossen, aber "unsere Ergebnisse legen nahe, dass Sie die Kanten nicht ignorieren können", sagt Mason. "Was im Regal vorgeht, scheint sehr wichtig zu sein."
Methylquecksilber von der Küste kann auf verschiedene Weise zur See transportiert werden. Thunfisch und andere Hochseefische können an die Küste schwimmen, kontaminierte Küstenfische fressen und zurückschwimmen. Eine 2005 in Nature veröffentlichte Studie unter der Leitung von Barbara Block von der Stanford University zeigt, dass Roter Thun viel Zeit in der Nähe von Nahrungsgebieten an der Ostküste verbringt, bevor er weit ins Meer hinaus schwimmt - und sogar über den Atlantik wandert.
Strömungen können auch Quecksilber vom Ufer wegspülen. Einige Forscher haben gedacht, dass Sonnenlicht die giftige Verbindung zerstören würde, bevor sie weit ins Meer hinausreicht, aber neue Erkenntnisse über die Bewegung anderer Metalle wie Eisen stellen diese Sorge in Frage, sagt Fitzgerald.
"Es gibt zunehmend Beweise für die Bedeutung der Küstenzone", sagt er. "Das ist wirklich aufregend. Es ist schon lange da und wir haben nicht genug darauf geachtet."
Die vielleicht größte Frage ist, wie viel Quecksilber auf der Meeresoberfläche in Methylquecksilber umgewandelt werden kann. Es ist allgemein bekannt, dass nur Bakterien, die in sauerstofffreien Gebieten leben, diese Umwandlung bewirken können. Mason hat jedoch Arbeiten in der Nähe des Äquators im Pazifischen Ozean durchgeführt, die zeigen, dass Methylierung in sauerstoffarmen Gewässern tatsächlich auftreten kann. Es bleibt abzuwarten, ob von diesen Regionen genügend vorhanden sind, um einen großen Einfluss auf den Methylquecksilbergehalt in Fischen zu haben.
Wenn sich herausstellt, dass Methylquecksilber in der Nähe der Wasseroberfläche gebildet werden kann, könnten die Emissionsvorschriften einen direkten Einfluss auf die Quecksilbermenge in Thunfischen und anderen Fischen im Ozean haben, so Mason. Gleiches gilt, wenn spätere Forschungen den Gedanken stützen, dass in der Küstenzone hergestelltes Methylquecksilber vor der Küste transportiert werden kann.
Was Wissenschaftler natürlich wissen, ist, dass etwas für das Quecksilber in Thunfischen und anderen Meeresfischen verantwortlich sein muss. "Die Realität ist, dass Methylquecksilber wahrscheinlich in allen drei Umgebungen produziert wird" - entlang der Küsten, in tiefen Schloten und in einigen Meeresoberflächen - "aber wir brauchen mehr Arbeit, um diese Fraktionierung herauszusuchen", sagt Mason. Außer in einem Gerichtsgebäude in San Francisco ist die Jury derzeit noch nicht besetzt.
