Gedurende vele decennia, door menselijke activiteiten is lood in de atmosfeer terechtgekomen, inclusief verbranding van loodhoudende brandstof. Een groep onderzoekers onder leiding van GEOMAR, Kiel, hebben nu aangetoond dat na de geleidelijke afschaffing van gelode benzine in Europa in de afgelopen decennia, de loodconcentraties in de Europese plankzeeën zijn verviervoudigd. Hoe dan ook, de erfenis van de historische wereldwijde loodvervuiling is nog steeds duidelijk.

Lood (PB) is een van de weinige elementen waarvoor de impact van menselijke activiteit op het mariene milieu duidelijk zichtbaar is. Het heeft geen biologische functie en is giftig voor mensen en mariene organismen. De antropogene verstoring dateert uit het midden van de 19e eeuw, met verbranding van steenkool en gelode benzine als belangrijke bronnen van lood in de atmosfeer. Antropogeen lood wordt over lange afstanden in de atmosfeer getransporteerd en afgezet in afgelegen gebieden, wat resulteert in verhoogde loodconcentraties in oppervlakteoceanen van> 190 pmol kg ^-1 tijdens de piek van de loodemissies in 1970-1980. Deze zijn ongeveer 100 keer hoger dan de natuurlijke achtergrondniveaus.

Vanaf dat moment, strengere milieuregels hebben geleid tot een lagere uitstoot van lood in het milieu. Loodhoudende benzine is nu vrijwel uitgefaseerd met opmerkelijke dalingen van de loodconcentraties in oceanische oppervlaktewateren. Een studie door een internationaal team van wetenschappers onder leiding van GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel presenteert nieuwe waarnemingsgegevens die wijzen op een afname van de loodconcentraties in oppervlaktewateren van Europese plankzeeën. Hoe dan ook, de erfenis van lood, met name uit de Middellandse Zee, is nog steeds aanwezig, en nieuwe bronnen van lood ontstaan ​​in het mariene milieu. Het team heeft zijn resultaten gepubliceerd in het gerenommeerde internationale wetenschappelijke tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven .

De laatste beoordeling van loodconcentraties in Europese zeeën werd uitgevoerd toen gelode benzine nog op grote schaal werd gebruikt. In de nieuwe studie hebben de mariene biogeochemici Dagmara Rusiecka, Dr. Martha Gledhill en professor Eric Achterberg van GEOMAR toonden aan dat een verviervoudiging van de loodconcentraties zichtbaar is in oppervlaktewateren van de Keltische Zee, vergeleken met metingen die twee tot drie decennia geleden zijn uitgevoerd.

"Dit is de eerste studie die een uitgesproken vermindering van loodconcentraties in Europese oppervlaktewateren aantoont sinds de geleidelijke afschaffing van gelode benzine, " zegt Dagmara Rusiecka, doctoraat student en hoofdauteur van deze studie, "en onderstreept dat de succesvolle uitfasering van gelode benzine heeft geleid tot een substantiële vermindering van loodvervuiling in de lucht en afzetting in zeewateren."

Hoe dan ook, in het studiegebied, de loodconcentraties zijn nog steeds 10 tot 60 keer hoger dan natuurlijke achtergrondniveaus. Het lood dat in de oceaan wordt afgezet, wordt uiteindelijk overgebracht naar de sedimenten. "Omdat de atmosferische inputs worden verminderd, we kunnen nu zien dat het oude lood wordt vrijgegeven door de sedimenten, het vormen van een nieuwe loodbron voor het milieu, " zegt prof. Eric Achterberg van GEOMAR. Interessant is dat wateren van de Middellandse Zee die de Europese kusten bereiken op een diepte van ongeveer 1000 meter dragen een sterk antropogeen loodsignaal. De Middellandse Zee heeft veel aanloop gekregen van omringende landen zoals Italië, Spanje en Griekenland, die in 2003 alleen loodhoudende benzine afschafte.

De resultaten zijn gebaseerd op expedities die zijn uitgevoerd als onderdeel van het Britse Shelf Sea Biogeochemistry Program en het International GEOTRACES-programma op het Britse onderzoeksschip Discovery in de Europese Shelf Seas tussen Ierland en Frankrijk (Keltische Zee) in de periode 2014-2015. Op tal van plaatsen in de Keltische Zee, Dagmara Rusiecka nam watermonsters voor loodmetingen, die vervolgens werden geanalyseerd in gespecialiseerde laboratoria bij GEOMAR.

De bemonstering en analyse van lood in zeewater is een uitdaging vanwege de relatief lage concentraties. Dat kan pas sinds de jaren tachtig. De bemonstering moet worden uitgevoerd met behulp van gespecialiseerde, metaalvrije apparatuur (Kevlar-kabels en flessen met Teflon-coating), om besmetting door bemonsteringsapparatuur uit te sluiten. "Sampling is een bijzondere uitdaging, omdat lood bijna overal op schepen wordt aangetroffen, zelfs op nieuwe plastic oppervlakken, " legt Dr. Martha Gledhill uit, co-auteur van de studie. "We hebben de analyse uitgevoerd in gespecialiseerde cleanrooms die vergelijkbaar zijn met die waarin computerchips worden gemaakt."

Professor Eric Achterberg zegt:"We zien nu vermindering van lood in oppervlaktewateren van de Europese plankzeeën door de vermindering van loodemissies. Onverwacht, de sedimenten die de afgelopen 150 jaar lood hebben verzameld, zijn nu een bron van lood geworden voor de bovenliggende wateren. Dit was niet verwacht, omdat wordt aangenomen dat lood zeer sterk bindt met deeltjes in de zeeën en zo permanent vast komt te zitten in het sediment. Daarom, we gaan ervan uit dat loodconcentraties in kustwateren veel langer nodig hebben om terug te keren naar de natuurlijke achtergrondniveaus dan eerder werd verwacht, met mogelijk negatieve gevolgen voor mariene organismen en mensen na bioaccumulatie in de voedselketen."

De hoofdgegevens uit deze studie vormen een belangrijke bijdrage aan het GEOTRACES-programma - een grote internationale inspanning om metaalconcentraties in de mondiale oceaan in kaart te brengen. "Met de gegevens kunnen we op grotere schaal voorspellingen doen over het transport van verontreinigende stoffen in plankzeeën. het combineren van dergelijke informatie met wereldwijde metingen van verontreinigende metalen en verbeteringen in oceaanmodellen zal ons in staat stellen om robuuste voorspellingen te doen over het gedrag van vervuilende stoffen en effecten op ecosystemen op wereldschaal, ’ concludeerde professor Achterberg.