Verschmutzung
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WOR 1 Mit den Meeren leben - ein Bericht über den Zustand der Weltmeere | 2010

Öl

Die Verschmutzung der Meereslebensräume durch Öl

> Die Verschmutzung der Ozeane durch Öl ist eine der auffälligsten Formen von Umweltschäden im Meer. Öl gelangt nicht allein durch spektakuläre Unfälle von Tankern oder auf Bohrplattformen ins Wasser, sondern vor allem auch aus diffusen Quellen – aus Leckagen bei der Ölförderung, durch illegale Schiffstankreinigungen auf See oder über die Flüsse. Mit Maßnahmen wie der Ausweisung von Meeresschutzgebieten, verstärkten Kontrollen oder dem Einsatz von Doppelhüllentankern versucht man heute, die Ölverschmutzung einzudämmen.

Wie das Öl ins Meer gelangt

Von der
Verschmutzung der Meere durch Öl
nimmt die Öffentlichkeit meist dann Notiz, wenn ein Öltanker in schwerer See zerbricht oder eine Plattform havariert, wie im Frühjahr 2010 die
„Deepwater Horizon“
im Golf von Mexiko. In solchen Fällen treiben oftmals Ölteppiche auf die Küsten zu und Meeresvögel oder Seehunde verenden. Spektakuläre Tankerunfälle aber tragen nur etwa zu 10 Prozent zur globalen Ölverschmutzung der Meere bei. Das meiste Öl gelangt auf vielen, eher verborgenen Wegen ins Wasser. Entsprechend ungenau sind die Schätzungen der weltweiten Einträge. Rund 5 Prozent stammen aus natürlichen Quellen, circa 35 Prozent aus dem laufenden Betrieb der Tank- und übrigen Schifffahrt inklusive illegaler Einleitungen und Tankreinigungen. Darüber hinaus werden zu den Öleinträgen auch die flüchtigen Ölbestandteile gezählt, die aus Verbrennungsprozessen verschiedener Art über die Atmosphäre ins Wasser gelangen. Dieser atmosphärische Anteil bringt es zusammen mit den Einträgen aus kommunalen und industriellen Abwässern sowie aus Bohrinseln auf immerhin 45 Prozent. Weitere 5 Prozent stammen aus nicht näher definierten Quellen. Abgesehen davon, dass heute zu­­nehmend pflanzliche Öle wie etwa Palmöl produziert werden und damit auch in die Umwelt gelangen, handelt es sich bei Ölverschmutzungen zum allergrößten Teil um Öle aus fossilen Quellen.
Diese sind in Jahrmillionen aus Ablagerungen mikroskopisch kleiner Meeresor­ganismen, vor allem Kieselalgen, entstanden.
4.14 > Öl gelangt auf verschiedenen Wegen ins Meer. Gut ein Drittel stammt allein aus dem regulären Schifffahrtsbetrieb – ohne dass sich Unfälle ereignen. Abb. 4.14: © maribus 4.14 > Öl gelangt auf verschiedenen Wegen ins Meer. Gut ein Drittel stammt allein aus dem regulären Schifffahrtsbetrieb – ohne dass sich Unfälle ereignen.
Dieses Rohöl besteht aus etwa 10 000 unterschiedlichen Einzelsubstanzen. Davon machen Kohlenwasserstoffe mit mehr als 95 Prozent den Hauptbestandteil aus, wobei die genaue Zusammensetzung von Entstehungsort zu Entstehungsort stark schwanken kann. Daneben enthält Rohöl Schwermetalle und Stickstoffverbindungen. Wie stark Mineralöle und ihre Inhaltsstoffe die verschiedenen Meereslebensräume mit ihren Pflanzen und Tieren in Mitleidenschaft ziehen, ist von Fall zu Fall sehr verschieden. Große Ölunfälle stellen die massivste Störung dar, wobei die Auswirkungen meist regional begrenzt sind. Seit der Havarie des Tankers „Torrey Canyon“ im Jahr 1967, der mit rund 115 000 Tonnen Öl auf ein Riff vor der südenglischen Küste auflief und damit die erste große Ölpest verursachte, hat es viele Feldstudien gegeben, die mittlerweile eine recht klare Abschätzung der Folgen unterschiedlicher Öle auf Organismen und Lebensräume zulassen. Doch kein Ölunfall gleicht dem anderen bis ins Detail, denn welche Folgen ein solcher hat, hängt von verschiedenen Bedingungen ab. Entscheidend ist beispielsweise, wie schnell das Öl abgebaut wird oder von der Meeresoberfläche in die Tiefe absinkt, wo es vergleichsweise wenig Schaden anrichten kann. Dieser Abbau wird durch physikalische, chemische und biologische Prozesse beeinflusst. Je nach Umgebungsbedingungen, zum Beispiel Temperatur, Nährstoffgehalt im Wasser, Wellenschlag, dauert der bakterielle Abbau der Erdölkohlenwasserstoffe unterschiedlich lang. In den ersten Stunden, mitunter aber auch Wochen wird das Öl vor allem durch folgende chemische und physikalische Vorgänge verändert:
  • Verdunstung von flüchtigen Ölbestandteilen;
  • Ausbreitung des ausgelaufenen Öls in Form von großen Ölteppichen, die auf der Wasseroberfläche treiben;
  • Bildung von Dispersionen (kleine Öltröpfchen in der Wassersäule) und Emulsionen (größere Öltropfen im Wasser oder Wasser in Öl);
  • Photooxidation (molekulare Veränderung von Ölbestand­teilen durch Lichteinstrahlung) und Lösung.
4.15 > Das Öl wird im Meer auf ganz unterschiedliche Weise verändert und abgebaut. Meist bildet es direkt nach einem Unfall breite Teppiche, die auf dem Wasser schwimmen. Während ein Teil des Öls verdunstet oder absinkt, werden andere Ölbestandteile von Bakterien verarbeitet oder durch die Sonnenstrahlung zerstört. Schließlich verklumpt das Öl, was den bakteriellen Abbau erschwert.
4.15 > Das Öl wird im Meer auf ganz unterschiedliche Weise verändert und abgebaut. Meist bildet es direkt nach einem Unfall breite Teppiche, die auf dem Wasser schwimmen. Während ein Teil des Öls verdunstet oder absinkt, werden andere Ölbestandteile von Bakterien verarbeitet oder durch die Sonnenstrahlung zerstört. Schließlich verklumpt das Öl, was den bakteriellen Abbau erschwert. Abb. 4.15: © maribus (nach GKSS, van Bernem)
Prozesse wie die Sedimentation und der Abbau durch Bakterien hingegen können sich über Monate oder sogar Jahre hinziehen. Unter günstigen Bedingungen sind sie in manchen Fällen aber bereits innerhalb weniger Tage abgeschlossen. Der Grund für diese Diskrepanz: Zum einen werden die verschiedenen im Öl enthaltenen Stoffgruppen unterschiedlich schnell biologisch abgebaut. Die Abbaugeschwindigkeit hängt vor allem von der molekularen Struktur der Ölbestandteile ab. Je komplexer die Kohlenwasserstoffmoleküle sind, desto länger dauert der Abbau durch Mikroorganismen. Zum anderen wird die Abbaugeschwindigkeit der verschiedenen Kohlenwasserstoffe durch die folgenden Faktoren erhöht:
  • hohe Temperaturen (fördert Bakterienaktivität);
  • große Oberfläche des Ölteppichs (Vergrößerung gegebenenfalls durch Einsatz von Dispersionsmitteln, sogenannten Dispergatoren, oberflächenaktiven Substanzen, die eine Bildung von Dispersionen begünstigen);
  • gute Sauerstoffversorgung der Bakterien;
  • gute Nährstoffversorgung der Bakterien;
  • geringe Menge an Fressfeinden, die die Zahl der Bakterien reduzieren würden.
Einige der oben genannten Prozesse beeinflussen das Ausmaß der Ölschäden ganz erheblich. So führt zum Beispiel die Bildung von Wasser-in-Öl-Emulsionen zur Entstehung des „chocolate mousse“. Diese Erscheinungsform des Öls kann das bis zu Vierfache des ursprünglichen Volumens einnehmen, macht eine Bekämpfung durch chemische Dispergatoren unmöglich und erschwert das Abpumpen von der Wasseroberfläche.

4.16 > Mit einer Kette aus aufblasbaren Schwimmern versucht ein Spezialschiff Rohöl einzufangen, das der Öltanker „Sea Empress“ verloren hat, nachdem er 1996 vor der Küste von Wales auf Grund gelaufen war. Bei rauer See ist der Einsatz solcher Ölskimmer allerdings oft wirkungslos. Abb. 4.16: © David Woodfall/Getty Images 4.16 > Mit einer Kette aus aufblasbaren Schwimmern versucht ein Spezialschiff Rohöl einzufangen, das der Öltanker „Sea Empress“ verloren hat, nachdem er 1996 vor der Küste von Wales auf Grund gelaufen war. Bei rauer See ist der Einsatz solcher Ölskimmer allerdings oft wirkungslos.

Wie das Öl die Lebensräume schädigt

Da sich im Fall eines großen Ölunfalls meist nicht die gesamte Küste schützen lässt, müssen die Behörden bei der Ölbekämpfung Prioritäten setzen. Besonders schützenswert sind natürlich bestehende offizielle Schutzgebiete wie Nationalparks oder empfindliche Meeresgebiete. Bei der Bekämpfung der Ölverschmutzung haben sie in jedem Fall eine hohe Priorität. Meist sind aber selbst die Schutzgebiete zu groß, um sie in Gänze zu schützen. Hier können sogenannte Sensitivitätsabstufungen helfen, die beschreiben, wie empfindlich die verschiedenen Küstenabschnitte gegenüber Ölverschmutzungen sind. In Ausnahmefällen ist es sogar möglich, „Opfergebiete“ zu definieren – im Sinne des Naturschutzes weniger wichtige Bereiche, die gar nicht geschützt werden.
Bei diesen Sensitivitätsabstufungen wird beispielsweise berücksichtigt, ob es sich um „energiereiche“ Küstenformationen wie etwa Fels- oder Sandküsten handelt, die direkt von der Brandung umspült werden, oder um vergleichsweise ruhige, „energiearme“ Gebiete, wie zum Beispiel das Wattenmeer, die durch Sandbänke oder vorgelagerte Inseln geschützt sind. Natürlich können auch innerhalb der hier beschriebenen großen Lebensräume weitere detaillierte Sensitivitätsabstufungen für die gezielte Ölbekämpfung vorgenommen werden.

Exponierte Fels- und Sandküsten: Als vergleichsweise wenig empfindlich werden exponierte Fels- und Sandküsten eingestuft, da sie durch Wellenschlag recht schnell von angeschwemmtem Öl gereinigt werden. Dennoch können schwere Ölunfälle die Zusammensetzung der Artengemeinschaften in diesen Lebensräumen für längere Zeit verändern. In solchen Fällen können die Bestände ehemals dominierender Arten wie zum Beispiel Krebs- und Weichtiere abnehmen. In Felsspalten, grobem Kies und in Muschelbänken kann sich das Öl durchaus mehrere Jahre lang halten.

Sandstrände: Im Fall der Sandstrände ist die Situation anders. Wie stark das Öl in den Boden eindringt und wie lange es dort verbleibt, hängt vor allem von der Gestalt des Strandes ab: Ein weitläufiger Strand mit wenig Brandung und verzweigten Prielsystemen beispielsweise ist wesentlich anfälliger als ein steiler, gleichförmiger Strand. Grobkörniges Sediment erleichtert das Eindringen des Öls, erschwert die Reinigung und erhöht die Gefahr von Folgeschäden durch wieder freikommendes Öl. Als besonders empfindlich werden Strandgebiete eingestuft, die von gefährdeten Arten wie etwa Schildkröten als Lebens- oder Reproduktionsraum genutzt werden.

Korallenriffe: Auch Korallenbestände reagieren offenbar empfindlich auf Ölverschmutzungen. Verschiedene Untersuchungen machen deutlich, dass sich geschädigte Korallenbestände nur langsam regenerieren. Ölverschmutzungen können zudem ganze Le­bens­gemeinschaften verändern. So können sich bei Ölverschmutzungen beispielsweise wenig empfindliche Algenarten ansiedeln, wo zuvor Korallen lebten. Kaum untersucht ist bisher, wie sich Ölunfälle auf die Beziehungen zwischen Korallen und den vielen mit ihnen assoziierten Arten auswirken. Die enge Verzahnung zahlreicher spezialisierter Arten und die hohe Bedeutung von Symbiosen innerhalb solcher Ökosys­teme lassen nach schweren Ölunfällen weitreichende Langzeitfolgen erwarten.

Mangroven: Mangroven zählen zu den Lebensräumen, die besonders empfindlich auf Ölverschmutzungen reagieren. Dort kann ein Ölunfall vor allem Bäume sowie die auf ihnen und im Sediment siedelnden empfindlichen Tiere stark schädigen – zum einen durch giftige Kohlenwasserstoffe, zum anderen durch die Abdeckung mit Öl und das Abschneiden von der Luft- und Frischwasserzufuhr. Die Regeneration der geschädigten Pflanzen- und Tierbestände ist ein langwieriger Prozess. Da in den Mangroven die schädlichen Kohlenwasserstoffe nur langsam aus dem Sediment freigesetzt werden, wird die Erholung des Lebensraums noch zusätzlich verzögert.

Weichböden und Platen: Als besonders empfindlich oder hoch sensitiv werden auch Küstenbereiche mit Weichböden und Platen (Sandbänken) wie etwa das Wattenmeer an der Nordseeküste eingestuft. Die in hoher Dichte auf und in dem Sediment lebenden Organismen dienen Fischen und Vögeln als Nahrungsgrundlage. Zwar dringt meist nur wenig Öl in die oft wassergesättigten feinen Poren schlickiger Böden ein. Diese sind aber in der Regel dicht von grabenden Tieren besiedelt, durch deren Gänge das Öl tiefer in den Boden sinkt. Andererseits trägt die als Bioturbation bezeichnete grabende Tätigkeit der Boden­organismen zum Ölabbau bei. Das Sediment wird umgewälzt. Tiefere Schichten werden belüftet und verölte Sedimente an die Oberfläche befördert. Dank der guten Sauerstoffversorgung wird das Öl dort schneller durch Bakterien abgebaut. Werden die Bodenlebewesen jedoch vom Öl getötet, stoppt die Bioturbation. Damit verbleibt das Öl länger im Boden und beeinträchtigt den Lebensraum langfristig.

Salzwiesen: Wie sich Öl auf die wirbellose Fauna von Salzwiesen wie etwa Insekten oder Würmer auswirkt, wurde bisher kaum untersucht. Die Vegetation allerdings kann durch Verölungen über lange Zeit geschädigt werden, was weitreichende Folgen für die in den Wiesen brütenden und rastenden Vögel mit sich bringt, die entweder ebenfalls verölt werden oder ihre Nahrungsgrundlage verlieren können. Zusammenfassend können folgende Regenerationszei-ten angenommen werden:
  • exponierte Fels- und Sandküsten: wenige Monate bis 5 Jahre;
  • geschützte Felsküsten und Korallenriffe: 2 bis mehr als 10 Jahre;
  • geschützte Weichböden, Salzwiesen und Mangroven: 2 bis mehr als 20 Jahre.

Zusatzinfo Verklebt und vergiftet – die Konsequenzen für Pflanzen und Tiere

Bekämpfung von Ölunfällen und Ölverschmutzung

Einmal abgesehen von Ölunfällen in der Tiefsee wie etwa nach der Explosion der Ölplattform im Frühjar 2010 im Golf von Mexiko, lässt sich eine Ölverschmutzung am besten bekämpfen, solange das Öl noch auf dem Wasser schwimmt. In technischer Hinsicht bevorzugen einige Staaten die ausschließlich mechanische Bekämpfung, beispielsweise mit Ölskimmern oder auf dem Wasser schwimmenden Ölbarrieren.
Andere befürworten eine chemische Bekämpfung, überwiegend mit Dispergatoren, die oftmals in großen Mengen von Flugzeugen versprüht werden. Wie gut diese Chemikalien wirken, hängt allerdings sehr stark von der Art des Öls und von seinem Zustand ab. Ein Problem ist, dass Dispergatoren grundsätzlich nur kurze Zeit nach einem Unfall eingesetzt werden können, da die oben erwähnten chemisch-physikalischen Prozesse die Wirkung bereits nach wenigen Stunden verhindern. Für den Fall, dass herantreibende Ölteppiche empfindliche Küstenabschnitte bedrohen, kann ihr Einsatz aber durchaus sinnvoll sein. Dank der Dispergatoren sinkt das Öl von der Oberfläche in die Tiefe ab. Damit verringert sich die Gefahr, dass Seevögel oder empfindliche Pflanzen verölt werden.
Bei der Havarie der Bohrinsel „Deepwater Horizon“ 2010 strömte das Öl jedoch in großer Wassertiefe aus dem Bohrloch und befand sich, teilweise als riesige Ölwolke, im gesamten Wasserkörper. Für Unfälle dieser Art und diesen Ausmaßes gibt es bislang nur wenig Erfahrung. Zur Erstbekämpfung wurden enorme Mengen von Dispersionsmitteln eingesetzt, mit bisher nicht absehbaren ökologischen Folgen.
Auch die sogenannte Bioremediation kann in geeigneten, vor allem nährstoffarmen Meeresgebieten erfolgreich sein. Bei diesem Verfahren gibt man Nährstoffe ins Wasser, die das Wachstum Öl abbauender Bakterien fördern. Für alle Bekämpfungsstrategien gilt grundsätzlich, dass sie nur dann sinnvoll und effektiv eingesetzt werden können, wenn sie Teil eines übergeordneten nationalen Bekämpfungsplans (Contingency Plan) sind, nach dem gut trainierte Einsatzkräfte im Ernstfall strukturiert vorgehen können. In den USA, Deutschland, den übrigen Nordseeanrainern und einigen anderen Staaten gibt es derartige Pläne bereits seit mehreren Jahren. Dort sind die Zeiten vorbei, in denen Behörden bei Ölunfällen mangels klarer Zuständigkeiten, hinreichenden Materials und genügend Personals oft wenig effektiv und unangemessen reagierten.
4.18 > Obwohl die über die Ozeane transportierte Ölmenge seit den 1970er Jahren deutlich gestiegen ist, hat die Zahl der durch Tankerunfälle, technische Defekte oder Unachtsamkeit verursachten Ölverschmutzungen im Meer deutlich abgenommen. Der Einbruch des Öltransports in den späten 1970er Jahren ist auf die damalige Wirtschaftskrise zurückzuführen. Berücksichtigt wurden in der Statistik Kontaminierungen mit über 7 Tonnen Öl, da kleinere Verschmutzungen meist nicht ausreichend erfasst werden.
4.18 > Obwohl die über die Ozeane transportierte Ölmenge seit den 1970er Jahren deutlich gestiegen ist, hat die Zahl der durch Tankerunfälle, technische Defekte oder Unachtsamkeit verursachten Ölverschmutzungen im Meer deutlich abgenommen. Der Einbruch des Öltransports in den späten 1970er Jahren ist auf die damalige Wirtschaftskrise zurückzuführen. Berücksichtigt wurden in der Statistik Kontaminierungen mit über 7 Tonnen Öl, da kleinere Verschmutzungen meist nicht ausreichend erfasst werden. Abb. 4.18: © maribus (nach ITOPF, Fernresearch)
Doch solche technischen Managementstrategien allein reichen nicht. Für einen wirksamen Schutz des Meeres vor Ölverschmutzungen müssen globale und regionale Abkommen ausgearbeitet werden. Ferner muss man konkontrollieren, ob diese tatsächlich umgesetzt und angewendet werden. Ein positives Beispiel ist das
Internationale Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung (MARPOL 73/78),
mit dem 1983 unter anderem Meeresschutzgebiete ausgewiesen wurden, in denen der Tankerverkehr ganz oder teilweise eingeschränkt ist. Das Übereinkommen bewirkte einen starken Rückgang der Tankerunfälle während der 1980er Jahre. MARPOL 73/78 brachte auch neue Auflagen zur betriebsbedingten Einleitung von Öl mit sich. Außerdem ebnete es den Weg zum Bau von Doppelhüllentankern. Zu einem weiteren Rückgang der Unfälle während der folgenden Jahrzehnte trugen sowohl der OPA (Oil Pollution Act) der Vereinigten Staaten von Amerika im Jahr 1990 als auch der von der Internationalen Seeschifffahrts-Organisation (International Maritime Organization, IMO) verabschiedete ISM-Code (International Management Code for the Safe Operation of Ships and for Pollution Prevention) von 1998 bei.
4.19 > Gleich säckeweise sammeln Arbeiter am Strand des beliebten US-Seebads Gulf Shores ölverklebte Algenmassen zusammen. Der Ort an der Küste des Bundesstaats Alabama gehört zu jenen Gemeinden am Golf von Mexiko, die im Juni 2010 durch Öl aus der havarierten Plattform „Deepwater Horizon“ verschmutzt worden sind.
4.19 > Gleich säckeweise sammeln  Arbeiter am Strand des beliebten US-Seebads Gulf Shores ölverklebte Algenmassen zusammen. Der Ort an der Küste des Bundesstaats Alabama gehört zu jenen Gemeinden am Golf von Mexiko, die im Juni 2010 durch  Öl aus der havarierten Plattform „Deepwater Horizon“ verschmutzt worden sind. 
© Xinhua/Landov/inter TOPICS

Die Zukunftsaussicht – verhalten optimistisch

Zweifellos hat sich die Verschmutzung der Ozeane mit Öl in den vergangenen Jahrzehnten verringert. Internationale Abkommen, die Ausweisung von Schutzgebieten und die verbindliche Einführung der Doppelhüllentanker tragen dazu bei. Gleichzeitig kann man angesichts der „Deepwater-Horizon“-Katastrophe kaum von einer entspannten Situation für die Meeresumwelt sprechen. Darüber hinaus wird sich die illegale Einleitung von Öl durch Tankreinigungen, die immerhin zu einem Drittel zur Verschmutzung beiträgt, ohne schärfere Kontrollen und drastische Strafen nicht wirklich bekämpfen lassen. Schwierig wird auch in Zukunft die Ölbekämpfung in Flachwassergebieten wie dem Wattenmeer bleiben, da Bekämpfungsschiffe bis heute kaum in Wassertiefen von weniger als 2 Metern arbeiten können. Auch das spricht dafür, die Sicherheit der Handelsschiffe weiter zu erhöhen. Textende