Während der letzten 5000 Jahre entließ die Menschheit rund 385 000 Tonnen reines Quecksilber in die Umwelt – durch die Verbrennung von Kohle oder als giftiges Abfallprodukt während der Goldgewinnung. Zu dieser Schätzung kommt eine Studie von David Streets vom Argonne National Laboratory in Argonne und seinen Kollegen [1]: Die Forscher hatten anhand historischer Daten und Konzentrationen in der Umwelt die Verteilungsgeschichte des Flüssigmetalls in einem Computermodell simuliert und nachgerechnet. Doch richtig gefährlich für die Umwelt wird das Quecksilber offensichtlich erst durch noch unbekannte Reaktionen in der Stratosphäre.

Dort oben wird das Quecksilber oxidiert und mit Luftströmungen in die darunterliegende Troposphäre transportiert, wo es anschließend zum Beispiel durch Regen ausgewaschen wird. Auf der Erdoberfläche angekommen, nehmen es Bakterien auf und verarbeiten es zum giftigen Methylquecksilber, wie nun Seth Lyman von der University of Washington Bothell und sein Team aus ihren Beobachtungen folgern [2]. Erst diese Verbindung reichert sich in der Nahrungskette an und kann gravierende Gesundheitsschäden auslösen.

Die Forscher stießen per Zufall auf diese Quelle für oxidiertes Quecksilber, als sie mit ihrem Messflugzeug Nordamerika überquerten und dabei nach dem Schadstoff in seinen verschiedenen Ausprägungen fahndeten. Dabei stießen sie erstmals auf Abwindströmungen aus der Stratosphäre, in denen beide Formen des Metalls auftraten – bislang war eine derartige chemische Transformation des Quecksilbers in der Atmosphäre unbekannt.

In seiner elementaren Form kann Quecksilber riesige Distanzen zurücklegen, bevor es oxidiert wird und ausfällt. Deshalb sind auch Regionen von Kontaminationen betroffen, die fernab der gängigen großen Schadstoffquellen liegen. Über dem Südwesten der Vereinigten Staaten etwa herrschen bestimmte klimatische Bedingungen vor, die eine Ablagerung des Quecksilberoxids begünstigen. Dagegen entstehen die meisten Emissionen mittlerweile in Ost- und Südasien, wo zur Energiererzeugung enorme Mengen Kohle verbrannt werden, in der Quecksilber gespeichert war. Lymans Team hat allerdings ebenfalls festgestellt, dass gegenwärtig die Quecksilberkonzentrationen in der Atmosphäre sinken, obwohl der Kohleverbrauch noch steigt – verstärkte Ausfällung infolge chemischer Umwandlung wäre ein möglicher Grund hierfür, so die Wissenschaftler.