(Catherine McQueen/Moment/Getty Images) Schalentiere wie Jakobsmuscheln, Muscheln und Austern – Muscheln – Nehmen Sie leicht winzige Metallpartikel auf in ihre Gewebe und Schalen. In ausreichenden Konzentrationen kann dies ihr Wachstum und ihre Überlebenschancen beeinträchtigen und sogar die Gesundheit aller Menschen gefährden, die ihr kontaminiertes Fleisch essen.
Solche Schalentiere liefern ein Viertel der weltweiten Meeresfrüchte Daher sind die Auswirkungen der Verschmutzung durch „Schwermetalle“ wie Blei, Zink und Kupfer enorm wichtig.
Wir haben kürzlich die Auswirkungen der Metallverschmutzung auf die Große Jakobsmuschel untersucht. Der größte Kamm , für ein neues wissenschaftliche Studie . Dies ist eine häufig vorkommende Art, die das unterstützt wertvollste Fischerei in England und der drittwertvollste im Vereinigten Königreich insgesamt.
Diese Auswirkungen der Umweltverschmutzung haben wir zunächst zufällig entdeckt. Bei der Durchführung routinemäßiger Bestandserhebungen rund um die Isle of Man, einer selbstverwalteten Insel zwischen Großbritannien und Irland, stellten wir fest, dass Jakobsmuscheln, die im Laxey-Fischereigebiet vor der Ostküste gefunden wurden, viel häufiger tödlich beschädigte Muscheln hatten als Jakobsmuscheln von anderswo.
Laxey ist berühmt für das größte Werk der Welt Wasserrad , ein spektakuläres Beispiel viktorianischer Technik zum Pumpen von Wasser aus einer Mine die Blei, Kupfer, Silber und Zink produzierte.
Die Mine wurde 1929 geschlossen, aber ihre Hinterlassenschaft ist, dass die Sedimente in den Flüssen, Flussmündungen und Meerwasser rund um Laxey einen unnatürlich hohen Metallgehalt aufweisen.
Es sah so aus, als ob Metallverschmutzung für die beschädigten Granaten verantwortlich sein könnte, die wir entdeckten. Um diese Hypothese zu testen, haben wir die Stärke von Jakobsmuschelschalen analysiert, die 2004 und 2013 in Laxey und anderen Fischgründen rund um die Insel gesammelt wurden.
In beiden Gruppen erwiesen sich die Granaten aus Laxey als deutlich schwächer als die aus allen anderen Gebieten.
Eine detaillierte Analyse ergab, dass die Laxey-Schalen verhältnismäßig dünner waren als in anderen Gebieten gefundene Muscheln und dass die innere Struktur der Muscheln eine Störung oder Verwerfungslinie aufwies.
Wir konnten keine Metalle in den Schalen selbst nachweisen, aber wir glauben, dass die Metalle selbst in geringen Mengen entweder die Physiologie der Jakobsmuscheln beeinflussen oder chemische Reaktionen während des Mineralisierungsprozesses (Schalenwachstum) stören.
Auch Jakobsmuscheln mit unnatürlich dünnen Schalen werden beim Fang häufiger beschädigt. (Stewart et al., Science of The Total Environment, 2020)
In ökotoxikologischer Hinsicht nennt man das, was wir beobachtet haben, a nicht-apikaler Endpunkteffekt . Geschwächte Schalen töten Jakobsmuscheln nicht direkt, sondern machen sie stattdessen anfälliger für den Tod.
Solche Reaktionen werden bei der Bewertung der Auswirkungen von Umweltschadstoffen selten berücksichtigt, könnten aber erhebliche Auswirkungen haben.
Dies ist besorgniserregend, da die von uns beobachteten Mengen an Metallverunreinigungen im Allgemeinen unter den aktuellen gesetzlichen Grenzwerten lagen, von denen angenommen wird, dass sie das Leben im Meer beeinträchtigen, und die Jakobsmuscheln als völlig sicher zum Verzehr galten.
Metalle auf See
Es ist bemerkenswert, dass der Bergbau von vor 100 Jahren immer noch Auswirkungen auf das Leben im Meer hat.
Aber wenn man bedenkt, dass es eine Metallverunreinigung gibt eine häufige und zunehmende Bedrohung in Küstengebieten auf der ganzen Welt und dass viele andere Schalen- und Meerestiere wie Korallen verkalkte Strukturen bilden, die chemisch den Muschelschalen ähneln, glauben wir, dass Metalle möglicherweise unsichtbare Auswirkungen in großem Maßstab haben.
Daher müssen wir möglicherweise überdenken, wie wir die Risiken einer Metallkontamination bewerten und bewältigen.
Königsmuscheln weisen unterschiedliche Schadensgrade auf. (Bryce Stewart)
Metalle sind ein natürlicher Bestandteil mariner Systeme und können in Spurenkonzentrationen für die Erhaltung des Lebens von entscheidender Bedeutung sein. Allerdings haben menschliche Aktivitäten erhöhte ihre Konzentrationen in vielen Meeresumgebungen bis zu dem Punkt, an dem sie giftig geworden sind.
Diese Verschmutzung kommt von eine Vielzahl von Quellen beispielsweise Abfluss aus Bergbau, Landwirtschaft und Industrie; Offshore-Öl- und Gasförderung; und Auslaugen von Antifouling-Farben aus Schiffsrümpfen. Infolgedessen ist die Metallverschmutzung tendenziell in Flussmündungen, in der Nähe von Häfen und in Küstengewässern am höchsten.
Trotz strengerer neuerer Vorschriften zur Kontrolle der Verwendung von Metallen in der Meeresumwelt stellen sie weiterhin eine zunehmende Bedrohung dar. Dies liegt daran, dass Schwermetalle sehr langlebig sind (sie verschwinden nicht mit der Zeit) und dass dies auch an der fortschreitenden Küstenentwicklung und am Boden gezogenen Fanggeräten liegt Remobilisierung kontaminierter Sedimente .
Klimawandel ist auch die Bedrohung verschärfen Denn höhere Niederschläge erhöhen den Abfluss aus kontaminierten Gebieten und die Erwärmung und Versauerung der Ozeane erhöht die Aufnahmerate und Toxizität von Metallen im Meerwasser.
Die meisten früheren Studien konzentrierten sich auf die direkten Auswirkungen von Metallen auf Schalentiere Überleben oder Lebensmittelsicherheit . Unsere neue Studie hat jedoch ergeben, dass selbst relativ geringe Konzentrationen an Metallverunreinigungen offenbar dazu führen, dass Jakobsmuscheln schwächere Schalen bilden.
Dadurch sind die Jakobsmuscheln anfälliger für Insekten von Krabben und Hummern gefressen und zu Störungen durch Stürme und Fischereiaktivitäten mit möglicherweise erheblichen ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen. 
Bryce Stewart , Dozent für Meeresökosystemmanagement, Universität York Und Roland Kröger , Professor, Fachbereich Physik, Universität York .
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