Die Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 im Wasser der Deutschen Bucht nimmt seit vielen Jahren stetig ab und befindet sich zurzeit auf einem historischen Tiefstand von ca. 1,5 Bq/m³ (BMUB 2017a).

Für Biota liegt kein international abgestimmter Indikator zur Bewertung der spezifischen Aktivitäten von Cäsium-137 in der Nordsee vor; für Deutschland wurde daher auf Basis derselben Vorgehensweise wie für den HELCOM core indicator der Ostsee ein Schwellenwert von 0,159 Bq/kg Frischmasse ermittelt (Karl et al. 2016). Dieser wurde in Klieschen im Bereich der Hoheitsgewässer (bis 12 sm) unterschritten, in den Gewässern der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone überschritten.

Zukünftig sollte unter OSPAR eine Einigung auf einen oder mehrere regionale Schwellenwerte im Einzugsgebiet von OSPAR in Wasser und Biota erzielt werden, so dass der Indikator regional bewertet werden kann.

Aufgrund seiner Halbwertszeit von 30 Jahren kommt das Radionuklid Cäsium-137 in der Umwelt aus natürlichen Quellen nur in sehr geringen Konzentrationen vor. Üblicherweise wird davon ausgegangen, dass Radionuklide über 10 Halbwertszeiten gut nachweisbar sind. In der Meeresumwelt nachgewiesene Aktivitätskonzentrationen stammen aus den oberirdischen Kernwaffentests der 1950er und 1960er Jahre, der Einleitungen der europäischen Wiederaufbereitungsanlagen für Kernbrennstoffe und Unfällen in kerntechnischen Anlagen. In Abbildung 1 ist der Konzentrationsverlauf von Cäsium-137 im Wasser der Deutschen Bucht seit Aufnahme der Meeresumweltüberwachung im Rahmen des EURATOM-Vertrags gezeigt. Die anfängliche Cäsium-137 Aktivitätskonzentration geht dabei auf die oberirdischen Nuklearwaffentests und die Erhöhung von 1970 bis Anfang der 1980er Jahre auf die Einleitungen der europäischen Wideraufbereitungsanlagen zurück. Auch der Eintrag aus dem Unfall im ukrainischen Kernkraftwerk Tschernobyl im Jahr 1986 ist deutlich sichtbar.

Abbildung 1: Verlauf der Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 an zwei Messstellen in der Deutschen Bucht (Elbe 1 innerhalb Hoheitsgewässer, Borkumriff in der AWZ). (aus BMUB 2017a).

Cäsium in Wasser wird über die Nahrungskette mit einem durchschnittlichen Faktor von 100 in Fisch angereichert. Die mittlere spezifische Aktivität von Cäsium-137 in Fischen unabhängig von der Art in der Nordsee wird in Abbildung 2 anhand von Werten aus dem Integrierten Mess- und Informationssystem des Bundes gezeigt. Der Peak im Jahr 1988 ist der verzögerte Nachweis von Cäsium-137 aus dem Unfall in der kerntechnischen Anlage Tschernobyl. Seit den 1990er Jahren ist die Einleitung von Cäsium-137 aus den europäischen Wiederaufbereitungsanlagen durch technische Verbesserungen deutlich zurückgegangen, was sich auch in den gemessenen Konzentrationen in Wasser und Fisch widerspiegelt. Um einen Schwellenwert für Biota zu definieren, konnten die vorliegenden Messwerte nicht herangezogen werden, weil bereits zu Beginn der Messreihen eine Kontamination der Gewässer mit Cäsium-137 vorgelegen hat. Daher wurde für Fisch ein vergleichsweise wenig kontaminiertes Gebiet in der Umgebung (Island) ausgewählt, in dem spezifische Aktivität von 0,159 Bq/kg Frischmasse Fisch ermittelt wurde (Karl et al., 2016).

Abbildung 2: Jahresmittelwerte der spezifischen Aktivität von Cäsium-137 in Meeresfischen der Nordsee inklusive vorgeschlagenem Schwellenwert von 0,159 Bq/kg Frischmasse (aus BMUB 2017b, verändert).

Bewertet wird die Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 in Wasser in Bq/m³ bzw. die spezifische Aktivität von Cäsium-137 in Fisch; für die Bewertung in der Nordsee wird speziell die Kliesche als Monitoringorganismus herangezogen.

Die Probeentnahme und nachfolgende Analyse auf Cäsium-Isotope ist für Meerwasser in der Messanleitung des Bundes D-Cs-MWASS-01 (Gottschalk et al), die für Fisch in der Messanleitung des Bundes G-γ-SPEKT-FISCH-01 (Kanisch et al., 2016) dokumentiert.

Der Schwellenwert für Fisch basiert auf Messwerten im Kabeljau, da dieser auch in weniger kontaminierten Teilen des Nordostatlantiks vorkommt. Monitoringorganismus für die Bewertung der Meeresumwelt ist aber die Kliesche, da diese ortstreu ist und damit regionale Unterschiede charakterisiert werden können. Im Rahmen der Erfahrungen mit Cäsium-137 in der Ostsee sind die Mittelwerte für beide Arten in derselben Größenordnung zu finden (HELCOM, 2017)

Die Probeentnahme und nachfolgende Analyse auf Cäsium-Isotope ist für Meerwasser in der Messanleitung des Bundes D-Cs-MWASS-01 (Gottschalk et al), die für Fisch in der Messanleitung des Bundes G-γ-SPEKT-FISCH-01 (Kanisch et al., 2016) dokumentiert.

Der Indikator dient der Bewertung der Konzentrationen von Radionukliden in der Wassersäule und in Biota gemäß Kriterium D8C1 des Beschlusses 2017/848/EU der Kommission und somit zur Bewertung des Zustands der Meeresgewässer in Bezug auf Schadstoffe (Deskriptor 8 der MSRL).

Der Indikator dient auch der Erreichung der Ziele der OSPAR Radioactive Substances Strategy.

Die OSPAR Radioactive Substances Strategy strebt einen Nordostatlantik ohne Verunreinigung mit radioaktiven Stoffen an. Dieses bedeutet, dass nur Konzentrationen in der Meeresumwelt im Bereich des natürlichen Hintergrundes auftreten und radiologische Effekte auf Menschen und Organismen zu berücksichtigen sind.

Feldbearbeitung ist für 2018 noch zu klären.