Als Philip Sontag als Doktorand zum ersten Mal die Antarktis besuchte, brachte er ein ungewöhnliches Souvenir mit: einen riesigen Beutel voller Pinguinfedern. Nach jahrzehntelanger Analyse hatten Sontag und sein Team nämlich herausgefunden, wie man solche Federn verwenden kann, um eine Karte der Quecksilberkontamination zu erstellen, die die Tierwelt der südlichen Hemisphäre zunehmend bedroht.

Quecksilber ist ein häufiges Nebenprodukt des Goldbergbaus, einer wachsenden Industrie in mehreren südlichen Ländern. Das giftige Metall reichert sich durch die gesamte Nahrungskette hindurch an: Es bindet an Aminosäuren in Tieren und dringt danach in deren zentrales Nervensystem ein, wo es das Nervenwachstum hemmen kann. Die Quecksilberbelastung zu verfolgen, ist für die Überwachung eines Ökosystems von entscheidender Bedeutung – doch die bloße Entnahme von Proben aus Gestein, Eis oder Boden sagt wenig darüber aus, wie viel Quecksilber tatsächlich in die Tiere und somit in das Nahrungsnetz gelangt.

Viele Tiere, darunter auch Pinguine, verfügen über unterschiedliche Strategien, um das Quecksilber wieder loszuwerden. Bei Pinguinen lagert sich die Chemikalie in ihren Federn ab, die die Vögel regelmäßig in großen Mengen abwerfen. Sontag, der jetzt Polarforscher an der Rutgers University ist, und sein Team hofften, anhand der abgeworfenen Federn feststellen zu können, wo die Pinguine die giftige Substanz aufgenommen haben. Die Wissenschaftler waren überrascht, dass sie in den Federn einen eindeutigen Zusammenhang feststellen konnten zwischen dem Gehalt an Quecksilber und dem Gehalt eines Kohlenstoffisotops namens C-13. Letzteres variiert je nach geografischem Standort und dient somit als Indikator dafür, »wo sich die Pinguine ernähren oder wo ihre Brutgebiete liegen«, so Sontag. Die Ergebnisse, die in Science of the Total Environment veröffentlicht wurden, bestätigten diesen Zusammenhang bei sieben über das Südpolarmeer verstreuten Pinguinarten. Das Muster deutet darauf hin, dass die Pinguine weiter nördlich mehr Quecksilber ausgesetzt sind, wo die vergleichsweise wärmere Umgebung zu höheren C-13-Werten führt.

Pinguine könnten damit als Bioindikatoren für Quecksilber fungieren – als eine Art lebende Tracker für Umweltschadstoffe, sagt der Hauptautor der Studie, John Reinfelder, der Meeresbiologe an der Rutgers-Universität ist. Er erklärt, dass die Messung des Quecksilbergehalts im Gefieder der Pinguine ihre Bewegung durch das ozeanische Nahrungsnetz erfasst, statt die Verbreitung der Chemikalie nur in einer Momentaufnahme festzuhalten. So wiesen beispielsweise Pinguinarten, die sich oft nah beieinander aufhalten, unterschiedliche Quecksilber- und Kohlenstoff-13-Werte auf, was auf ihre unterschiedlichen Wanderungs- und Ernährungsmuster zurückzuführen ist. Diese Daten könnten in eine kartenähnliche Datenbank einfließen, um künftige Projekte zum Schutz der Arten und zur Erforschung der Polargebiete zu unterstützen.

Im nächsten Schritt wollen Sontag und seine Kollegen neue Federn von verschiedenen Arten für weitere Experimente sammeln. Außerdem möchten sie den Quecksilbergehalt im Blut und in der Beute der Pinguine messen, um die Werte mit denen in den Federn zu vergleichen.

Und wie geht es den Pinguinen selbst mit ihren derzeitigen Quecksilberwerten? »Wir glauben nicht, dass sie bisher toxischen Mengen ausgesetzt waren«, sagt Reinfelder.