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Die grösste Massenvergiftung der Menschheit

Das Grundwasser grosser Gebiete Südostasiens ist mit Arsen verseucht. Eine neue Risikokarte von Dübendorfer Forschern zeigt, dass Millionen Menschen betroffen sind.

Im Norden Kalkuttas stehen Kinder bei einem arsenfreien Trinkwasserbrunnen an.

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Von Martin Läubli

Die Natur meint es mit den Menschen in Südostasien nicht gut. Besonders in dicht besiedelten Flussdeltas. Dort fliesst vielerorts aus den Brunnen Grundwasser mit einer Überdosis Arsen. 2,5 Millionen Menschen, so berichtet die Unicef, würden in 50 Jahren allein in Bangladesh vergiftet sein. Heute schon sterben jedes Jahr Tausende an den langfristigen Folgen einer chronischen Arsenvergiftung, an Haut-, Lungen- oder Darmkrebs.

Die Naturkatastrophe ist den Regierungen seit langem bekannt. Sie identifizierten in den letzten Jahren denn auch zahlreiche verseuchte Gebiete. Trotzdem gab es in den betroffenen Ländern Indien, Bangladesh, China, Nepal, Kambodscha und Vietnam bis heute keine systematisch erstellte Risikokarte. Gross angelegte Arsentests sind teuer und zeitraubend.

Wo soll man also mit der Prüfung beginnen? Helfen können Forscher des Eidgenössischen Wasserforschungsinstituts Eawag in Dübendorf. Ihre neue Risikokarte gibt Behörden und Hilfsorganisationen Anhaltspunkte, wo ein Brunnenbau heikel sein könnte. Und sie bestätigt, was Forscher seit Jahren ahnten: Etwa 100 Millionen Menschen sind vermutlich gefährdet.

Die Eawag-Wissenschaftler können heute dank statistischen Modellen das Arsenrisiko auch dann kartieren, wenn keine Messdaten über die Qualität des Grundwassers vorhanden sind. «Für Sumatra und Burma zum Beispiel gibt es keine Grundwasserstudien», sagt Eawag-Forscher Michael Berg. So reicht es den Wissenschaftlern, bestimmte geologische Daten und die Bodenstruktur zu kennen: Hohe Arsenkonzentrationen im Grundwasser sind in relativ jungen Flussablagerungen und Schwemmebenen zu erwarten, die aus feinem, tonigem Material bestehen. Grosse Flüsse wie der Ganges oder Brahmaputra brachten über Jahrtausende mit dem Gestein aus dem Himalaja Arsen in die Schwemmebene Bangladeshs. Ähnliche Prozesse finden sich im Mekong-Delta in Kambodscha und Vietnam oder im Irrawaddy-Delta in Burma. «In den Schwemmebenen Bangladeshs liegen bis zu 300 Meter mächtige Sedimente, die sich seit Ende der letzten Eiszeit bildeten», sagt Michael Berg. Doch die entscheidende Rolle spielt der hohe Anteil an organischem Material von Pflanzenresten und Torf in diesen obersten Sediment- und Bodenschichten.

Fatale chemische Reaktion

Der Grund: In unbelastetem Untergrund ist Arsen an schwerlösliche Eisenoxide gebunden, die wiederum an die feinen Bodenpartikel gekoppelt sind. Wo das Grundwasser aber verseucht ist, lancierten Bakterien die Vergiftung, indem sie organisches Material zersetzten und dabei viel Sauerstoff verbrauchten. In der sauerstoffarmen Umgebung kommt es nun zu einer fatalen chemischen Reaktion: Das schwerlösliche Eisen löst sich zusammen mit dem gebundenen Arsen im Grundwasser auf und reichert sich an.

Die Eawag-Forscher haben die Risikokarte auf der Basis des Grenzwertes der Weltgesundheitsorganisation WHO kalkuliert. Wer Wasser trinkt, dessen Arsengehalt über 10 Mikrogramm pro Liter liegt, ist laut WHO gefährdet, langfristig an einer chronischen, lebensgefährlichen Arsenvergiftung zu leiden. Dieser Wert wird nicht von allen Ländern übernommen. Bangladesh setzt wie auch die Schweiz den Grenzwert bei 50 Mikrogramm an.

«Wir sind überrascht, wie gut unsere statistischen Modelle funktionieren», sagt Michael Berg. Die Risikokarte gibt Informationen auf einem Raster von 10 mal 10 Kilometern und erzielte eine gute Übereinstimmung mit den verfügbaren Grundwasserdaten etwa aus den Deltas von Ganges und Mekong.

Das gilt auch für Sumatra, wo die Eawag-Forscher ein Gebiet von 100 000 Quadratkilometern mit hohem Arsenrisiko ausmachten. Sie überprüften ihr Modell mit eigenen Grundwassermessungen, weil es auf der indonesischen Insel noch keine Messdaten gibt. «Arsenmessungen werden dort dringend nötig sein, weil die Bevölkerung ständig wächst», sagt Umweltchemiker Michael Berg. Das Modell zeigte aber auf Sumatra bei einigen Hochrisikoflächen höhere Arsenwerte, als die Messungen ergaben. Die Ursache: In diesem Gebiet pumpen Brunnen Wasser aus tieferen, unverseuchten Zonen unterhalb einer jüngeren, arsenhaltigen Torfschicht. Diese bildete sich, als dort während Tausenden Jahren ein Sumpfgebiet lag. Hier zeigt sich denn auch die Grenze der Risikokartierung. Sie erfasst lediglich die obersten Boden- und Gesteinsschichten, gibt aber nur wenig Auskunft über die Geologie in der Tiefe. «Da ist noch Verbesserungspotenzial. Aber auf lokale Grundwasserdaten werden wir letztlich nie verzichten können», sagt Berg.

Katastrophe erst in 20 Jahren sichtbar

In Bangladesh sind jene Brunnen rot bemalt, aus denen das vergiftete Wasser sprudelt. Die Unicef schätzt, dass aus jedem fünften Brunnen verseuchtes Wasser fliesst. Etwa 10 Millionen Brunnen gibt es, bisher wurde die Hälfte getestet. Ungefähr 20 Millionen Menschen trinken Wasser mit einem Arsengehalt, der um ein Mehrfaches über dem WHO-Grenzwert liegt. Zudem warnt Michael Berg davor, Gebiete mit tieferem Arsenrisiko nachlässig zu behandeln. Auch dort könne es Flecken mit hohen Konzentrationen geben. Die Gesundheitsbehörden in Bangladesh wissen von etwa 40'000 Menschen, welche typische Symptome einer Arsenvergiftung zeigen: harte Haut, schwarze Flecken, gefühlsarme Hände und Beine. Das sind verhältnismässig wenige Fälle. Das Ausmass der Katastrophe wird in 20 Jahren sichtbar sein, falls die Regierung nicht ernsthaft reagiert, zum Beispiel mit der Abgabe von Sandfiltern, die Arsen grösstenteils zurückhalten. 20 Jahre – so lange beträgt die Latenzzeit einer Arsenvergiftung.