Ultraviolettes Licht, das im Sonnenschein zu finden ist, löst dann diesen chemischen Abbau in den konzentrierten Schadstoffen aus. Ohne sie bleiben die Verbindungen relativ inert, wie die Lebensmittel in Ihrem Gefrierschrank. Aber unter UV-Beleuchtung „sehen wir im Großen und Ganzen schnellere Zerfallsraten im Eis als im Wasser“, sagt Halsall. Diese beschleunigten Zerfallsraten könnten sich im Eis an den Polen deutlicher auswirken, wo „man zu bestimmten Zeiten des Jahres 24 Stunden Sonnenlicht haben kann“, sagt Grannas. „Das treibt viel Chemie an.“
Auch Mikroplastik, weniger als 5 Millimeter lange Plastikfragmente, zersetzt sich in Eis schneller als in Wasser. Chemiker an der Central South University in China fand das über 48 Tage, zersetzten sich Mikroplastikkügelchen mit einem Durchmesser von weniger als einem Tausendstel Millimeter im Eis in dem Ausmaß, wie sie es über 33 Jahre im Jangtse-Fluss tun würden. „Mikroplastik braucht Hunderte von Jahren, wenn nicht Tausende, um abgebaut zu werden“, sagte Chen Tian von der Central South University in China gegenüber WIRED auf Chinesisch. „Wir hatten nicht so viel Zeit, also haben wir nur den ersten Schritt des Abbaus untersucht. Aber wir denken, dass der gesamte Abbauprozess im Eis schneller ablaufen sollte.“
Plastikmüll ist die häufigste Form von Meeresmüll – etwa 10 Millionen Tonnen Plastik landen jedes Jahr im Ozean, von denen ein Großteil in Mikroplastik zerfällt – also könnte Eis an den Polen durch das Zeug wirbeln. Dies könnte eine gute Nachricht sein, da es Wissenschaftlern helfen könnte, Methoden zu finden, um Mikroplastik schneller abzubauen, betonen Tian und ihre Kollegen in ihrem Artikel. Aber durch die Zerlegung von Mikroplastik in immer kleinere Stücke kann Eis es auch zu einem immer allgegenwärtigeren Schadstoff machen. Je kleiner Plastikfragmente werden, desto tiefer dringen sie in Organismen ein. Mikroskopisch kleine Plastikpartikel wurden im Gehirn von Fischen gefundenwas zu Hirnschäden führt.
Für Halsall, dessen Forschung darauf abzielt, menschliche Aktivitäten im antarktischen Eis zu verfolgen, macht der Abbau von Schadstoffen das Leben schwerer. Sein besonderes Interesse gilt Perfluoralkyl- und Polyfluoralkylsubstanzen oder PFAS. Diese „Ewig-Chemikalien“ verbleiben in der Umwelt und sind in beschichteten Pfannen, Motorölen und allen Arten von Konsumgütern zu finden. Im Jahr 2017 schnitten Halsalls Mitarbeiter in die Antarktis, um einen 10 Meter langen Zylinder aus festem Schnee zu extrahieren, der sich seit 1958 angesammelt hatte. Exemplare wie dieses enthüllen Klima und menschliche Aktivitäten, ähnlich wie Baumringe in gemäßigteren Breiten. Je tiefer die Schneeprobe, desto weiter gehen Sie in der Zeit zurück.
Viele Chemieunternehmen wandten sich um das Jahr 2000 von der Verwendung von „längerkettigen“ PFAS ab. In dem Schnee, der in diesem Jahr und danach abgelagert wurde, fand Halsalls Team weniger von diesem Schadstoff und mehr von seinen Ersatzverbindungen, „kürzerkettigen“ PFAS. „Wir können in diesem Schneekern erkennen, wann sich die Industrie verändert hat“, sagt Halsall. Um jedoch genau zu verstehen, was wann verwendet wurde, muss Halsall auch berücksichtigen, wie viele Schadstoffe abgebaut wurden, da dies dazu beitragen kann, Unterschiede in den in verschiedenen Tiefen gefundenen Chemikalien zu erklären.
Diese eisbedingten Reaktionen haben auch Auswirkungen auf den Rest von uns. Wenn die Gletscher an den Polen schmelzen, werden die durch das Sonnenlicht verarbeiteten Schadstoffe in die Umwelt freigesetzt. „Man könnte denken: ‚Wir bauen einen Schadstoff ab. Das ist eine gute Sache’“, sagt Grannas. „In manchen Fällen schon. Aber wir haben festgestellt, dass bei einigen Schadstoffen die Produkte, in die sie umgewandelt werden, tatsächlich giftiger sein können als das Original.“ Zum Beispiel fanden Grannas und ihre Kollegen heraus, dass die Chemikalie Aldrin, die historisch in Pestiziden verwendet wurde, leichter umwandeln könnte in die noch giftigere Chemikalie Dieldrin im Eis. (Landwirte verwendeten Dieldrin im 20. Jahrhundert auch häufig in Pestiziden, und die Verwendung beider Chemikalien ist in den meisten Ländern verboten.)
Etwas optimistischer sagt Grannas, dass die Untersuchung, wie Eis Schadstoffe abbaut, den Forschern bei der Bewertung neuer Substanzen helfen wird. „Wir führen neue Chemikalien in unsere landwirtschaftlichen Systeme, pharmazeutischen Produkte und den täglichen Gebrauch ein – Waschmittel und Duftstoffe sowie Körperpflegeprodukte“, sagt Grannas. „Wir wollen im Voraus verstehen, was passiert, wenn wir dies in großem Umfang nutzen und in die Umwelt abgeben.“ Einige dieser Schadstoffe werden am Ende in Gletschern oder an den Polen gefroren, und die Verfolgung der Entwicklung von Chemikalien im Eis gibt den Forschern ein genaueres Gefühl für ihre potenziellen Umweltauswirkungen. An den Polen der Erde ist das Innere eines Eiswürfels ein turbulenter Ort.