(rr) Beim Zusammentreffen von Bergbauausflüssen und Fliessgewässern bildend sich Flocken. Dem ETH Wissenschaftler Gerhard Furrer, vom Institut für Terrestrische Ökologie (1) , ist es zusammen mit einem internationalen Forschungsteam gelungen diese weissen, flaumigen Flocken auf ihre Zusammensetzung zu analysieren. Die Flocken enthalten gelöste Schwermetalle und Aluminium.

Zusammensetzung der weissen Flocken
Die Resultate werden in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Science“ (2) präsentiert. Die Entstehung der watteartigen Substanz verläuft über die Bildung grosser strukturierter Komplexe mit 13 Aluminium-, 40 Sauerstoff- und 48 Wasserstoff-Atomen und deren anschliessender Aggregation. Der Komplex hat ein Molekulargewicht von über 1'000 und einen Durchmesser von rund einem Nanometer.

Lebensdauer von mehreren Wochen
Dieser „Nanocluster“ bildet sich in der Mischzone der Gewässer innerhalb von Minuten und hat eine Lebensdauer von mehreren Wochen. Die grossen Mengen von giftigen Schwermetallen, die auch in den Abwässern der Bergwerke vorhanden sind, werden an die Nanocluster chemisch gebunden und können so flussabwärts transportiert werden.

Auch in Gebieten, in denen saurer Regen und schwach puffernde Böden aufeinandertreffen, wurden die gleichen weissen Aluminiumflocken gefunden, so im Erzgebirge in Sachsen, Deutschland. Mit diesen Untersuchungen wurde ausserdem gezeigt, dass Ökosysteme gelegentlich nach Methoden der „Nanotechnologie“ funktionieren. Diese Resultate sind wichtig, wie die Forscher schreiben, da erstens Aluminium in den Flocken Pflanzentoxisch wirkt und zweitens eventuell verantwortlich sein könnte für die Abnahme der Fischpopulation. Zudem fanden die Forscher heraus, dass Schwermetalle wie Blei und Zink weit mittransportiert werden.

Das Sechsfache der Schweiz
Weltweit erstrecken sich die Bergbauaktivitäten über eine Fläche, die dem Sechsfachen der Schweiz entspricht. Insbesondere stillgelegte Bergwerke können drastische Auswirkungen auf die angrenzenden Ökosysteme haben. Besonders betroffen sind Fliessgewässer, welche die äusserst sauren Ausflüsse der Bergbauminen aufnehmen. Diese enthalten extrem hohe Konzentrationen von gelösten Schwermetallen und Aluminium.