Cäsium 137 Messwerte und Stahlenbelastung von Wildschweinen

Wildschweine haben in einigen Regionen immer noch Cäsium 137 Aktivitäten über dem Grenzwert von 600 Bq/kgDie Auswirkungen des Tschernobyl Unglücks sind nach mehr als 30 Jahren in Deutschland begrenzt. Den Behörden bereitet aber regional noch die Radioaktivität von Wildschweinen und einigen Pilzarten Sorgen. Strahlenbiologisch ist heute nur noch das Cäsium-137 relevant. Nahrungsmittel von landwirtschaftlichen Flächen weisen weitestgehend Radiocäsium Aktivitäten auf, die auch vor dem Reaktorunfall gemessen wurden. Doch aufgrund von besonderen Transfervorgängen in Waldökosystemen kommt es hier in einigen Biomedien zu erhöhten Cäsium-137 Kontaminationen.

Hirschtrüffel reichern das Nuklid in besonderem Maße an. Und da Wildschweine diese Pilze ausgesprochen gern fressen, führt das zu einer erhöhten Cäsium-137 Strahlenbelastung bei Wildschweinen. Da Schwarzwild aber Hirschtrüffel ganzjährig nicht in gleichen Mengen aufnimmt und die Trüffel auch saisonal unterschiedlich fruktifizieren, ist das Ganze sehr dynamisch.

Wie kommt das Radiocäsium ins Wildschwein?

Wildschweine nehmen Radiocäsium überwiegend über die Nahrung auf (Ingestition). Andere Einträge, wie die Resorption über die Haut, oder per Inhalation über die Atemwege sind mehr als 3 Jahrzehnte nach dem Reaktorunfall in Deutschland nicht von Bedeutung.

Der Cäsium-137 Stoffwechsel im Wildschwein

Abb. 1: Schematische Darstellung des Cäsium-137 Stoffwechsels im Wildschwein

Die Radiocäsium Kontamination im Wildschweinfleisch, dem Kompartiment in dem sich das Nuklid überwiegend anreichert ist zeitlich sehr dynamisch. Der Aktivitätsspiegel kann sich in Abhängigkeit der Cs-137 Zufuhr über die Nahrung schnell erhöhen, aber auch schnell wieder verringern. Das Nuklid wird im Magendarmtrakt nahezu vollständig resorbiert und über das Blut im Körper verteilt, allerdings auch wieder über Kot und Urin ausgeschieden. Die biologische Halbwertszeit beträgt nur etwa 20 Tage.

Das bedeutet beispielsweise:

  • Bei gleichbleibender Cäsium-137 Zufuhr über die Nahrung, stellt sich nach ca. 3 Wochen im Körper ein Geleichgewichtszustand ein. Die Kontamination im Wildschweinkörper bleibt konstant.
  • Wird über die Nahrung kein Cäsium-137 mehr aufgenommen, so halbiert sich die Kontamination innerhalb von ca. 3 Wochen. Nach 6 Wochen wäre dann die Radiocäsiumkontamination auf 1/4 der ursprünglichen Kontamination zurückgegangen.

Die Dynamik im Stoffwechsel wird auch an Messungen von Kot von Wildschweinen deutlich. In 2004  enthielten 2 Kotproben  5.363 Bq Cs-137/kg bzw. 9.447 Bq Cs-137/kg. Die Proben stammten von Wildschweinen, die in einem durch den Tschernobyl-Fallout besonders betroffenen Gebiet im Bayerischen Wald lebten.

Messwerte aus Deutschland

In den Monaten nach der Deposition von Radiocäsium durch den Tschernobyl-Fallout wurden in in Deutschland in Wildschweinfleisch Werte von wenigen Becquerel pro Kilogramm bis zu einigen tausend Becquerel pro Kilogramm gemessen.
2018 ist die Spannweite der Kontamination bei Wildschweinen noch genauso groß.
Dabei ist ein Phänomen von besonderer Bedeutung: Die großen Unterschiede in der Strahlenbelastung von Wildschweinen treten nicht nur zwischen verschiedenen Regionen in Deutschland auf, sondern auch in den durch den Tschernobyl-Fallout höher kontaminieren Gebieten.
So ist es beispielsweise möglich, auch 2018 Proben von Wildschweinen aus demselben Jagdrevier zeitgleich unter 100 Bq/kg aber auch von mehreren tausend Bq/kg enthalten. Zusätzlich können auch saisonal große Schwanken bei der Kontamination in einem Gebiet auftreten.

2020

Radioaktive Messungen an Fleischproben von Wildschweinen aus Bayern werden u. a. vom Bayerischen Landesamt für Umwelt und Lebensmittelsicherheit durchgeführt. Für 2020 sind die folgenden Ergebnisse auf der Webseite des LfU publiziert (Tabelle 1). Bei den gemessenen Cs 137 Aktivitäten ist zu beachten, dass es sich überwiegend um Fleisch von Tieren handelt, die offiziell in den Verkehr gebracht wurden. Entsprechend liegen die Werte unter der 600 Bq-Grenze. In Süddeutschland werden bei Wildschweinen regional zum Teil deutlich höhere Cäsium-Kontaminationen gemessen, vereinzelt bis 10.000 Bq/kg. Diese Tiere kommen nicht in den Handel, sie werden entsorgt.

Tab. 1: Cäsium-137 Messwerte von Wildschweinen aus Bayern 2020. Quelle: Bayerischen Landesamt für Umwelt

Probenahme Probenherkunft Cäsium-137 [Bq/kg Frischgewicht]
24.11.2020 Kulmbach, Landkrs.   1,7
24.11.2020 Kulmbach, Landkrs.   1,2
17.11.2020 Regensburg, Landkrs.   46
16.11.2020 Tirschenreuth, Landkrs.   140
06.11.2020 Bamberg, Landkrs.   0,50
29.10.2020 Würzburg, Landkrs. < 0,20
26.10.2020 Kronach, Landkrs.   2,4
26.10.2020 Coburg, Landkrs.   0,41
21.10.2020 Würzburg < 0,18
19.10.2020 Hof   17
16.10.2020 Forchheim, Landkrs. < 0,19
13.10.2020 Günzburg, Landkrs.   15
13.10.2020 Berchtesgadener Land, Landkrs.   3,6
12.10.2020 Neu-Ulm, Landkrs. < 0,40
30.09.2020 Ebersberg, Landkrs.   23
29.09.2020 Weilheim-Schongau, Landkrs.   6,7
28.09.2020 Aichach-Friedberg, Landkrs.   25
22.09.2020 Oberallgäu, Landkrs.   2,4
15.09.2020 Wunsiedel i. Fichtelgebirge, Landkrs.   0,51
14.09.2020 Mühldorf a. Inn, Landkrs.   24
07.09.2020 Dillingen a.d. Donau, Landkrs. < 0,43
26.08.2020 Lichtenfels, Landkrs.   480
18.08.2020 Bamberg, Landkrs.   2,4
12.08.2020 Garmisch-Partenkirchen, Landkrs.   12
11.08.2020 Starnberg, Landkrs.   150
10.08.2020 Neustadt a.d. Aisch-Bad Windsheim, Landkrs. < 0,40
04.08.2020 Kitzingen, Landkrs.   0,15
30.07.2020 Landsberg am Lech, Landkrs.   1,4
24.07.2020 Starnberg, Landkrs.   72
24.07.2020 Nürnberger Land, Landkrs.   1,7
21.07.2020 Schwandorf, Landkrs.   620
21.07.2020 Neustadt a.d. Waldnaab, Landkrs.   610
21.07.2020 Schweinfurt, Landkrs.   7,7
20.07.2020 Rottal-Inn, Landkrs.   3,9
17.07.2020 Amberg-Sulzbach, Landkrs.   340
16.07.2020 Miesbach, Landkrs.   0,49
15.07.2020 Miltenberg, Landkrs.   0,99
15.07.2020 Aschaffenburg, Landkrs.   1,2
15.07.2020 Fürth, Landkrs.   1,3
14.07.2020 Tirschenreuth, Landkrs.   160
14.07.2020 Bad Kissingen, Landkrs. < 0,11
14.07.2020 Roth, Landkrs.   460
14.07.2020 Weißenburg-Gunzenhausen, Landkrs.   5,3
13.07.2020 Tirschenreuth, Landkrs.   100
13.07.2020 Miltenberg, Landkrs.   150
06.07.2020 Aichach-Friedberg, Landkrs.   140
02.07.2020 Bayreuth, Landkrs.   330
01.07.2020 Neustadt a.d. Aisch-Bad Windsheim, Landkrs.   0,16
01.07.2020 Aschaffenburg, Landkrs.   2,4
30.06.2020 Bayreuth   21
29.06.2020 Kulmbach, Landkrs.   0,13
22.06.2020 Coburg, Landkrs.   0,64
22.06.2020 Schweinfurt   0,26
20.06.2020 Hof, Landkrs.   0,59
17.06.2020 Augsburg, Landkrs.   5,3
15.06.2020 Neu-Ulm, Landkrs.   0,33
04.06.2020 Bad Tölz-Wolfratshausen, Landkrs.   540
02.06.2020 Cham, Landkrs.   99
26.05.2020 Erlangen-Höchstadt, Landkrs.   170
25.05.2020 Hof < 0,083
19.05.2020 Weilheim-Schongau, Landkrs.   0,90
13.05.2020 Günzburg, Landkrs.   13
10.03.2020 Neustadt a.d. Aisch-Bad Windsheim, Landkrs.   15
09.03.2020 Berchtesgadener Land, Landkrs.   640
06.03.2020 Kronach, Landkrs.   72
18.02.2020 Nürnberger Land, Landkrs. < 0,64
18.02.2020 Rosenheim   0,33
17.02.2020 Amberg   0,22
06.02.2020 Kelheim, Landkrs.   20
30.01.2020 Erlangen   4,4
29.01.2020 Landshut, Landkrs.   9,1
28.01.2020 Fürstenfeldbruck, Landkrs.   0,10
28.01.2020 Fürstenfeldbruck, Landkrs.   0,45
28.01.2020 Main-Spessart, Landkrs.   0,49
28.01.2020 Augsburg   0,28
24.01.2020 Dachau, Landkrs.   1,5
23.01.2020 Donau-Ries, Landkrs.   27
23.01.2020 Donau-Ries, Landkrs.   25
23.01.2020 Miltenberg, Landkrs.   130
22.01.2020 Regensburg   0,28
22.01.2020 Amberg   170
21.01.2020 Weiden i.d. OPf.   9,3
20.01.2020 Ansbach, Landkrs.   16
20.01.2020 Bamberg   3,2
20.01.2020 Roth, Landkrs.   280
20.01.2020 Fürth, Landkrs.   0,95
17.01.2020 Bad Tölz-Wolfratshausen, Landkrs.   2,2
15.01.2020 Kempten (Allgäu)   150
15.01.2020 Würzburg   2,1
14.01.2020 Kaufbeuren   1,7
13.01.2020 Memmingen   0,29
13.01.2020 Straubing   0,91
09.01.2020 Würzburg, Landkrs.   62
09.01.2020 Forchheim, Landkrs.   0,55
08.01.2020 Neustadt a.d. Waldnaab, Landkrs.   0,80
08.01.2020 Berchtesgadener Land, Landkrs.   0,59
08.01.2020 Berchtesgadener Land, Landkrs.   0,70
08.01.2020 Rottal-Inn, Landkrs.   17
07.01.2020 Ingolstadt   9,2
07.01.2020 Regensburg, Landkrs.   410
02.01.2020 Rottal-Inn, Landkrs.   4,2

Radioaktivitätsmessungen am Labor für Radioisotope der Universität Göttingen

Der Autor ist seit April 1986 für Untersuchungen zur radioaktiven Kontamination von Wildtieren in verschiedenen Funktionen verantwortlich. Wenn nicht anders kenntlich gemacht, erfolgten alle Messungen auf Radioaktivität am Labor für Radioisotope der Universität Göttingen. Das LARI hat eine nicht nuklidspezifische Umgangsgenehmigung und kann daher radioaktive Stoffe innerhalb der Grenzwerte der Aktivitätsklasse SK2 messen.

Cäsium-137 Messwerte 1986 und 1987

In der folgenden Tabelle sind Messwerte der Radiocäsium Aktivität von Wildschweinen aus den Jahren 1986 bis 1987 angegeben. Die Daten wurden am ehemaligen Institut für Wildbiologie und Jagdkunde an der Universität Göttingen erhoben. Die Messungen erfolgten am ehemaligen Isotopenlabor der Universität Göttingen (heute Labor für Radioisotope).

Erlegungsdatum Erlegungsort Cs-134 Cs-137
[Bq/kg FS] [Bq/kg FS]
04.06.1986 Hannoversch Münden 56 120
07.06.1986 Fintel 42 84
12.06.1986 Hammelburg 12 25
18.06.1986 Nörten Hardenberg 61 131
22.06.1986 Prezelle 249 526
25.06.1986 Wriedel 23 65
29.06.1986 Gleichen 15 29
01.07.1986 Bad Lauterberg 179 381
02.07.1986 Hannoversch Münden 100 194
02.07.1986 Hannoversch Münden 86 188
03.07.1986 Weil 42 83
08.07.1986 Gleichen 35 66
09.07.1986 Hannoversch Münden 49 103
09.07.1986 Hannoversch Münden 55 103
11.07.1986 Hannoversch Münden 100 194
12.07.1986 Bad Soden-Allendorf 25 44
14.07.1986 Rosdorf 64 134
14.07.1986 Hofgeismar 112 237
14.07.1986 Detmold 116 237
16.07.1986 Hannoversch Münden 116 189
16.07.1986 Hannoversch Münden 116 189
21.07.1986 Bühren 31 52
06.08.1986 Kehlheim 19 79
14.09.1986 Saumslek 30 64
20.09.1986 Gleichen 12 26
23.09.1986 Bargteheide 6 14
24.09.1986 Hardegsen 17 55
27.10.1986 Einbeck 29 64
16.11.1986 Reinhardshagen 90 216
16.11.1986 Reinhardshagen 92 237
16.11.1986 Reinhardshagen 91 221
16.11.1986 Reinhardshagen 142 343
16.11.1986 Reinhardshagen 89 225
16.11.1986 Reinhardshagen 103 271
14.12.1986 Nörten Hardenberg 5 10
15.12.1986 Springe 29 69
15.12.1986 Springe 16 41
15.12.1986 Springe 34 77
15.12.1986 Springe 42 104
15.12.1986 Springe 28 77
15.12.1986 Springe 16 37
15.12.1986 Springe 28 70
15.12.1986 Springe 19 44
15.12.1986 Springe 15 32
27.01.1987 Dassel 58 154
27.01.1987 Dassel 42 99
22.06.1987 Friedland 4 18
24.06.1987 Rosdorf 26 59
24.06.1987 Rosdorf 15 29
17.08.1987 Bodenmais 1.062 3.619
26.08.1987 Gleichen 0 10
01.10.1987 Bodenmais 925 3.020
04.10.1987 Bodenmais 982 4.602
08.10.1987 Bodenmais 839 2.699
31.10.1987 Kelheim 4 22
22.11.1987 Bodenmais 1.455 5.425
03.12.1987 Gartow 17 56
10.12.1987 Kassel 13 58
11.12.1987 Bodenmais 278 973
06.01.1988 Gartow 12 43
11.02.1988 Gartow 8 29
23.03.1988 Gartow 1 6
06.07.1988 Bodenmais 590 2.284
15.07.1988 Bodenmais 408 1.668
29.07.1988 Fuhrberg 5 26
21.08.1988 Fuhrberg 4 27
26.08.1988 Fuhrberg 2 8
29.08.1988 Fuhrberg 8 40
28.09.1988 Fuhrberg 24 118
28.09.1988 Fuhrberg 7 33
11.10.1988 Fuhrberg 16 85
26.10.1988 Fuhrberg 11 53
30.10.1988 Fuhrberg 6 33
08.11.1988 Bodenmais 306 1.306
18.11.1988 Fuhrberg 25 134
19.11.1988 Bodenmais 143 653
21.11.1988 Fuhrberg 5 22
22.11.1988 Fuhrberg 6 34
22.11.1988 Fuhrberg 4 21
22.11.1988 Fuhrberg 9 53
23.11.1988 Fuhrberg 5 22
23.11.1988 Fuhrberg 5 26
30.01.1989 Fuhrberg 26 138
30.01.1989 Fuhrberg 5 29
30.01.1989 Fuhrberg 5 30
09.05.1989 Bodenmais 6 30
09.05.1989 Bodenmais 6 32
18.05.1989 Bodenmais 470 2.433
31.05.1989 Bodenmais 316 1.762
16.07.1989 Bodenmais 410 2.046
31.10.1989 Bodenmais 781 4.991
07.12.1989 Bodenmais 384 2.469
07.12.1989 Bodenmais 251 1.762

Aktuelles Forschungsvorhaben: Erfassung der aktuellen Kontaminationssituation bei Wildschweinen in Deutschland

Forschungsvorhaben FKZ: 3617S52531
Projekt Zeitraum: 2017 – 2021
Im Auftrag: Bundesamt für Strahlenschutz
s. Strahlenschutzforschung Programmreport 2019

Aufgabenstellung

Wildschweine zählen derzeit zu den am höchsten kontaminierten Lebensmitteln. Nach aktuellem Kenntnisstand stagniert ihr Radiocäsiumgehalt im Durchschnitt auf hohem Niveau, wobei die Messwerte eine extreme Variabilität aufweisen. Die Kontamination von Hirschtrüffeln (Elaphomyces granulatus und Elaphomyces muricatus) und die Verteilung der Tiergewichte der erlegten Wildschweine sind Schlüsselfaktoren für Mittelwert und Streuung der Kontaminationswerte.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen aktuelle Daten zur Radiocäsiumkontamination von Wildschweinen, zur Kontamination von Hirschtrüffeln und zur Verteilung der Tiergewichte der Wildschweine beim Abschuss erhoben werden, die es ermöglichen, das radioökologische Modell zur Wildschweinkontamination zu validieren. Durch die Berücksichtigung der Variabilität der Radiocäsiumaufnahme und der Tiergewichte soll die Vorhersagekraft des Modells für die Streuung der Kontaminationswerte verbessert werden. Das radioökologische Prognosemodell ist eine Grundlage für politische Entscheidungen und die Information der Bevölkerung.

Kenntnisstand und Rahmenbedingungen

Aus früheren Forschungsvorhaben und einschlägiger Literatur liegen Daten über die Kontamination verschiedener Bodenschichten, von Wildschweinen, Hirschtrüffeln und anderer Nahrungsbestandteile für verschiedene Regionen (u. a. Bayerischer Wald, Pfälzer Wald, Harz) in Deutschland vor. Aus diesen Messwerten und aus Karten zur Flächennutzung wurde unter Berücksichtigung der Migration von Cs-137 im Boden ein Prognosemodell für die Radiocäsiumkontamination von Wildschweinen erstellt und mit gemessenen Kontaminationswerten bestimmter Regionen verglichen. Die Validierung des Prognosemodells war nur sehr eingeschränkt möglich, da es die Streuung der Kontaminationswerte nur begrenzt reproduzieren kann. Die neu zu erhebenden Daten dienen dazu, das bestehende Modell zu erweitern (Tiergewicht beim Abschuss und Variabilität der Radiocäsiumaufnahme), die Prognosequalität zu verbessern, und die Modellprognosen zu validieren.

Einzelzielsetzungen/ Gliederung der Aufgabe

Das Forschungsvorhaben ist in drei Arbeitspakete unterteilt:

(1) Erhebung von Informationen zu Jagdstrecke und Abschussgewichten,

(2) Probenahme und Messung von Hirschtrüffeln in den Untersuchungsgebieten, und

(3) Probenahme und Messungen an Muskelfleischproben von Wildschweinen in den Untersuchungsgebieten.

Für die Probenahme von Hirschtrüffeln und Muskelfleisch sind drei Untersuchungsgebiete zu beproben:

  • Untersuchungsgebiet 1: Innerhalb des Waldgebiets gelegenes Jagdgebiet im Bayerischen Wald, bevorzugt Bodenmais.
  • Untersuchungsgebiet 2: Innerhalb des Waldgebiets gelegenes Jagdgebiet im Pfälzer Wald, bevorzugt Dahn.
  • Untersuchungsgebiet 3: Durch den Auftragnehmer zu bestimmen.

Untersuchungsgebiete 1 und 2 wurden in den Jahren 2002-2004 intensiv beprobt und erlauben daher den Vergleich historischer mit und aktueller Werte für die Kontamination von Wildschweinen und Hirschtrüffeln. Untersuchungsgebiet 3 wird vom Auftragnehmer bestimmt. Das Gebiet soll folgende Kriterien erfüllen:

– Das Gebiet soll im Jahr 1986 auf dem größten Teil der Fläche eine Bodenkontamination mit Cs-137 von mindestens 5 kBq/m² aufgewiesen haben.

– Das Gebiet umfasst Waldgebiete die unterbrochen sind durch ackerbauliche Nutzfläche. Der Anteil der Waldfläche an der Gesamtfläche beträgt allerdings mehr als 50%.

– Aufgrund der vergangenen Jagdstrecken ist davon auszugehen, dass die zukünftigen Jagdstrecken eine ausreichende Beprobung von Muskelfleisch bei Schwarzwild ermöglichen.

– Aufgrund der Verbreitungskarte (vgl. Endbericht zum Vorhaben 3607S04561) für Elaphomyces granulatus und Elaphomyces muricatus ist davon auszugehen, dass der Standort geeignete Voraussetzungen für eine ausreichende Beprobung an Hirschtrüffeln ermöglicht.

– In dem Untersuchungsgebiet werden für Schwarzwild weder Ablenk- noch Winterfütterungen durchgeführt.

Forschungsprojekt: Untersuchungen zum Verhalten von Radiocäsium in Wildschweinen und anderen Biomedien des Waldes 2005

Resortforschungsvorhaben des BMU BMU – 2005-675. Durchgeführt von umweltanalysen.com 2001 – 2004

Auch 18 Jahre nach dem Tschernobyl-Fallout werden in regional begrenzten Gebieten der Bundesrepublik in einigen Pilzarten und im Fleisch von Wildtieren deutlich erhöhte 137Cs Kontaminationen gemessen. Bei Wildschweinen hat sich die 137Cs Aktivität seit dem Reaktorunfall in einigen Gebieten kaum verändert.

In diesem Forschungsvorhaben wurden die Ursachen für die vergleichsweise hohe 137Cs Aktivität von Wildbret, insbesondere von Wildschweinen detailliert aufgeklärt und der längerfristige Verlauf der Kontamination untersucht. Da sich die im Fleisch einstellende 137Cs Aktivität im Wesentlichen durch Ingestion ergibt, wurde die Zusammensetzung der Nahrung von Reh, Rothirsch und Wildschwein durch genaue Analyse des Mageninhalts bestimmt. Die ermittelten Nahrungsbestandteile wurden im Untersuchungsgebiet regelmäßig beprobt und die 137Cs Aktivität gemessen. Aus den Messwerten wurde der Beitrag an der Gesamtaufnahme von 137Cs quantifiziert und aus der berechneten Gesamtzufuhr die Kontamination von Muskelfleisch abgeschätzt.

Wildschweine sind die einzige Wildart, bei der die 137Cs Kontamination seit dem Tschernobyl Unfall in einigen Gebieten der Bundesrepublik auf relativ hohem Niveau stagniert. Bei Wildschweinen ist die Aufnahme von 137Cs mit der Nahrung wesentlich komplexer als bei den reinen Pflanzenfressern Reh und Rothirsch, denn sie nehmen, neben oberirdischer Nahrung auch Bestandteile aus dem Boden auf, je nach Verfügbarkeit und Vorliebe. Dadurch ergibt sich ein zeitlich differenzierter Verlauf der 137Cs Aktivität in Wildschweinen, der in der Abbildung 2 dargestellt ist (Untersuchungsgebiet Bodenmais und einem angrenzenden Jagdrevier in Zwiesel von 1987 – 2003. Die Bodenkontamination ist in beiden Gebieten ähnlich hoch).

Die Kontamination der Wildschweine nahm von 1987 bis 2004 trendmäßig zu, was am Verlauf der Regressionsgeraden zu sehen ist (R=0,05421 und P=0,333). Aus der Steigung der Geraden ergibt sich eine effektive Verdoppelungszeit von 78 Jahren.

Entwicklung der Cäsium 137 Kontamination von Wildschweinen

Abb. 2: Zeitverlauf von 137Cs in Wildschweinen aus dem Untersuchungsgebiet Bayerischer Wald, mit Regressionsgerade, 1987-2004 (n=321)

Saisonal unterschiedliche Nahrungswahl führt zu großen Cäsium-Kontaminationsschwankungen

In der vorliegenden Untersuchung nahm die Kontamination der Wildschweine von Herbst 2003 bis Frühling 2004 deutlich ab. So unterschied sich die mittlere 137Cs Aktivität im Dezember 2003 mit nur 876 Bq/kg hochsignifikant von dem langjährigen Mittelwert im Dezember von 4.128 Bq/kg (P<0,0001). Verursacht wurde die Aktivitätsabnahme durch die Buchenmast. Die Wildschweine nahmen ab Anfang Oktober 2003 die nur wenig 137Cs enthaltenen Bucheckern auf (Mittelwert 27 Bq/kg, FS), zulasten anderer Nahrungsbestandteile. Die Mägen enthielten während der Mastzeit signifikant weniger Pilze und Boden als sonst. Noch im folgenden Frühjahr wurden erhebliche Mengen Bucheckern nachgewiesen, bis die Früchte später im Wald-boden auskeimten. Es heißt nicht umsonst „Mastjahr“.

Die verminderte Kontamination der Wildschweine im Spätsommer 2003 ist vermutlich auch auf den sehr trockenen, niederschlagsarmen Sommer zurückzuführen. Die unterirdischen Nahrungsquellen waren schwerer zugänglich als normal, besonders in der Zeit von Juli bis September war der Waldboden in großen Teilen des Untersuchungsgebietes regelrecht zusammengebacken. Bei den Probenahmen konnten Hirschtrüffeln nur mithilfe eines vorne gebogenen Hammers geerntet werden. Zu der Zeit nahmen Wildschweine vermutlich mehr oberirdische Nahrung auf als üblich, was zu der relativ niedrigen Kontamination führte, denn unterirdische Nahrungsbestandteile liefern einen deutlich höheren Beitrag zur Kontamination als oberirdisch Wachsende (Abbildung 3).

Einflüsse auf die Anzahl Schwarzwild

Die Wildschweine im Untersuchungsgebiet kamen durch die Buchenmast 2003 hervorragend über den sonst nahrungsarmen Winter, mit der Folge, dass die Population 2004 explodierte. 2003 wurden 45 Tiere untersucht, 2004 waren es 92. Da es mit vertretbarem Aufwand nicht möglich ist, die Bestandsdichten von Wildtieren zu ermitteln, werden häufig indirekte Anzeiger zur Beurteilung von Wildbeständen herangezogen, wie z.B. für Schalenwild der „Verbiss-Zustand des Waldes“. Zur Beurteilung von Wildschweinbeständen wird häufig auf die Anzahl erlegter Tiere zurück gegriffen. Die Bestandsentwicklung von Wildschweinen nimmt in der gesamten Bundesrepublik schon seit Jahren zu (s. Jagdstatistik von Wildschweinen).

Beitrag von Nahrungsbestandteilen zur 137Cs Aktivität von Wildschweinen

Wegen der besonders hohen der 137Cs Kontamination der Wildschweine, stellt sich die Frage, welchen Beitrag die einzelnen Nahrungsbestandteile an der 137Cs Kontamination liefern. Dazu wurde zunächst die tägliche aufgenommene 137Cs Aktivität berechnet, um zu prüfen, ob die gemessene Kontamination im Fleisch der Tiere aus den 137Cs Messdaten der Nahrungsbestandteile im Untersuchungsgebiet abzuleiten ist. Als tägliche Nahrungsmenge wurden 1 bzw. 3 Kilogramm Frischsubstanz angenommen. In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse dargestellt.

Tab. 1: 137Cs Zufuhr von Wildschweinen, bei unterschiedlicher Nahrungsaufnahme

Nahrungsspektrum Nahrungsmenge: 1 Kilogram/Tag Nahrungsmenge: 3 Kilogram/Tag
aufgenommene 137Cs Aktivität [Bq/d] aufgenommene 137Cs Aktivität [Bq/d]
Mittleres Nahrungsspektrum 1.201 3.604
Anteil: 20% Trüffel, 40% Boden 4.138 12.413
Anteil: 30% Trüffel, 40% Boden 5.912 17.737
Anteil 80% Bucheckern 320 961

Verschiedene Szenarien bezüglich der Zusammensetzung der Nahrungsbestandteile

Es wurden verschiedene Szenarien bezüglich der Zusammensetzung der Nahrungsbestandteile berechnet: die Aufnahme entsprechend der in den Mageninhaltsanalysen ermittelten durchschnittlichen Nahrungsbestandteile und die Aufnahme mit einem erhöhten Anteil an Hirschtrüffeln von 20% bzw. 30%. Da mit einer höheren Aufnahme von Hirschtrüffeln auch mehr Boden aufgenommen wird, wurde dieser Anteil ebenfalls erhöht. Als 137Cs Aktivität der Nahrungsbestandteile wurden die normierten Daten aus den Ergebnissen der Cs-Kontamiantion der Nahrungsbestandteile verwendet. Dieser Berechnung nach, nimmt ein Wildschwein, bei durchschnittlicher Zusammensetzung der Nahrungsbestandteile und mittleren 137Cs Gehalten, mit einem Kilogramm Futter 1.201 Becquerel 137Cs auf, mit drei Kilogramm sind es 3.604 Becquerel. Ein erhöhter Anteil Hirschtrüffeln führt zu einer deutlichen Zunahme der täglich aufgenommen 137Cs Aktivität. Bei 30% Trüffelanteil in 3 Kilogramm Nahrung sind es 17.737 Becquerel. Diese Berechnungen sind realistisch, denn Mägen von Wildschweinen können durchaus mehr als 30% Trüffeln enthalten.

Bucheckern

Umgekehrt bewirkt die vermehrte Aufnahme von Bucheckern, im Verhältnis zu anderen Nahrungsbestandteilen, eine deutliche Reduktion der aufgenommenen 137Cs Aktivität. Bei einer Aufnahme von 1 Kilogramm Nahrung mit 80% Bucheckern werden nur 320 Becquerel 137Cs zugeführt. Die Variabilität der 137Cs Aktivität von Hirschtrüffeln ist im Untersuchungsgebiet sehr hoch, wodurch der 137Cs Input der Wildschweine entsprechend unterschiedlich ist. Wird die Rechnung zum Beispiel mit 30% Trüffeln an der Nahrungsmenge, bei einer Kontamination von 40.000 Bq/kg (die in einigen Teilen des Untersuchungsgebietes durchaus realistisch ist) durchgeführt, ergibt sich bei 3 kg Nahrungsmenge eine 137Cs Zufuhr von 37.722 Bq/d. In der Abbildung 3 sind die Beiträge der einzelnen Nahrungsgruppen an der 137Cs Zufuhr dargestellt, wobei die Anteile der ober- und unterirdisch wachsenden Bestandteile farblich unterschiedlich dargestellt sind.

Cs-137 Beitrag der einzelnen Nahrungsgruppen bei Wildschweinen
Abb. 3: Durchschnittlicher Beitrag der einzelnen Nahrungsgruppen an der 137Cs Gesamtzufuhr von 70 WildschweinmägenMit durchschnittlich 81,5% stellten Hirschtrüffeln den mit Abstand größten Beitrag an der 137Cs Kontamination des mittleren Mageninhalts. Nennenswerte Anteile hatten nur noch Boden mit 11,9% und Gräser mit 2,2%, oberirdische Fruchtkörper von Pilzen mit 2,1 und Kräuter mit 1,1%. Der Beitrag aller anderen Nahrungsgruppen war jeweils weniger als 1%.
Aus dem Untersuchungsgebiet Göttingen wurden im Jahr 2000 auch Proben von Wildschweinen untersucht. Die Cs-137 Werte reichten von 1,5 bis 3,1 Bq/kg (n=4), bei einem Durchschnittswert von 2,2 Bq/kg. Diese Aktivitäten dürften zu den niedrigsten Cs-137 Werten zählen, bei Wildschweinen aus der Bundesrepublik gemessen wurden, während die im Raum Bodenmais festgestellten Messwerte zu den höchsten zählen. Die Kontamination von Wildschweinen variiert damit um fast 4 Größenordnungen.

Aus dem Untersuchungsgebiet Göttingen wurden im Jahr 2000 auch Proben von Wildschweinen untersucht. Die Cs-137 Werte reichten von 1,5 bis 3,1 Bq/kg (n=4), bei einem Durchschnittswert von 2,2 Bq/kg. Diese Aktivitäten dürften zu den niedrigsten Cs-137 Werten zählen, bei Wildschweinen aus der Bundesrepublik gemessen wurden, während die im Raum Bodenmais festgestellten Messwerte zu den höchsten zählen. Die Kontamination von Wildschweinen variiert damit um fast 4 Größenordnungen.

Die Arbeiten wurden mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit finanziert. Der Text gibt die Auffassung und Meinung des Auftragnehmers wieder und muss nicht mit der des Bundesumweltministeriums übereinstimmen.

Radioökologisches Modell zur Prognose der Radioaktivität von Wildschweinen

Um die relativ hohe Kontamination numerisch zu erklären und zukünftige Kontaminationen vorherzusagen, wurde ein radioökologisches Modell entwickelt. Dieses Modell sollte in der Lage sein, die experimentellen Daten von Nahrungsaufnahme und radioaktiver Kontaminationen, die in der Vergangenheit erfasst wurden, zu berücksichtigen.
Das entwickelte radioökologische Modell basiert zum Teil auf dem ECOSYS-Modell (Müller und Pröhl, 1993). Es beschreibt Prozesse der Migration von Radiocäsium im Boden, die Wurzelaufnahme von Radiocäsium durch Pflanzen, die als Nahrung für Wildschweine dienen und den Transfer des Nuklids in das Tier.
Da es bekannt ist, dass die vertikale Migration von Cäsium-137 im Boden wichtig für die Kontamination von Pilzen ist (Steiner et al., 1999), wurde als Bodenmodell ist ein Mehrschichtmodell verwendete. Die starke Variation der gemessenen Aktivitätskonzentrationen von Wildschweinen wird mithilfe von Monte-Carlo-Methoden modelliert, mit denen die Variation der Modellparameter simuliert werden kann.

Japan – Unfall von Fukushima

Der Unfall des Kernkraftwerks Fukushima Daiichi (FDNPP) im Jahr 2011 hat große Mengen künstlicher radioaktiver Substanzen in die Umwelt freigesetzt. In einer Studie zur Radiocesiumkonzentrationen in Wildschweinen in Japan haben Cui et. al (2020) die Konzentration von Radiocesium (Cs 134 + Cs 137) in 213 Muskelproben von Wildschweinen (Sus scrofa) gemessen, die in der Stadt Tomioka, die sich 20 km vom FDNPP entfernt befindet, gefangen wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass 210 (98,6%) Muskelproben immer noch die regulatorische Radiocesium-Grenze (100 Bq/kg) für allgemeine Lebensmittel überschreiten. Die Radiocesiumwerte (Cs 134 + Cs 137) lagen zwischen 87,1 und 8.120 Bq/kg Frischmasse (FM) bei einer mittleren Konzentration von 450 Bq/kg FM.Die Verteilung der Radiocäsiumaktivität ist in der Abbildung 3 dargestellt.

Effektive Dosis für den Menschen durch Verzehr von Wildschweinfleisch

Die mediane festgelegte effektive Dosis wurde für Frauen auf 0,070–0,26 μSv / Tag und für Männer auf 0,062–0,30 μSv / Tag geschätzt. Die festgelegte wirksame Dosis für die einmalige Einnahme von Wildschweinfleisch könnte für die Bewohner von Tomioka als äußerst niedrig angesehen werden. Die in dieser Studie festgestellten relativ hohen Radioaktivitätsniveaus lassen darauf schließen, dass die hohe Variabilität der Nahrungsquellen möglicherweise zu einer starken Anreicherung radioaktiver Substanzen geführt hat. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine umfassende Langzeitüberwachung erforderlich ist, um Risikofaktoren zu identifizieren, die die Wiederherstellung nach einer nuklearen Katastrophe beeinflussen.

Verteilung der Radiocäsium Aktivität von Wildschweinen aus Japan, Region Fukushima

Abb. 3: Verteilung der Radiocesiumkonzentrationen (Cs 134 + Cs 137) im Muskelgewebe von Wildschweinen aus der Region Fukushima, Japan. Probenahme Januar bis Dezember 2019. Quelle Cui et. al 2020

Diese Studie hatte einige Einschränkungen. Erstens war die Stichprobengröße in den ersten Monaten der Studie gering. Zweitens waren Zeittrends und saisonale Schwankungen immer noch schwer einzuschätzen. Tatsächlich bleibt die saisonale Veränderung der Radionuklidkontamination bei Wildschweinen umstritten. Änderungen der Nahrungsquellen, Essgewohnheiten, der natürlichen Umwelt und des menschlichen Verhaltens können die Radionuklidkonzentrationen beeinflussen. Daher sind kontinuierliche Messungen erforderlich, um festzustellen, wie sich saisonale Veränderungen auf die Radiocesiumkonzentration in Wildschweinen auswirken.

Forschungsprojekte als Auftragsforschung für das BMU / BfS

BfS UFOPlan 2007

S05020701 Bundesweiter Überblick über die Radiocäsiumkontamination von Wildschweinen

Messungen an Wildschweinen aus dem süddeutschen Raum belegen, dass die Radiocäsiumkontamination auf hohem Niveau stagniert oder sogar ansteigt. Auch in vergleichsweise niedrig belasteten Gebieten, wie etwa dem Pfälzerwald, können mehr als ein Drittel der untersuchten Stichproben von Schwarzwild Radiocäsiumaktivitäten von mehr als 600 Bq/kg Frischmasse aufweisen. Ein bundesweiter Überblick über die Kontaminationssituation liegt jedoch nicht vor.

In diesem Forschungsvorhaben sollen die bundesdeutschen Messungen zur Radiocäsiumkontamination von Wildschweinen sowie die kontaminationsbestimmenden Einflussfaktoren (Höhe der Radiocäsiumdeposition, Existenz großer, zusammenhängender Waldflächen etc.) möglichst vollständig recherchiert und zusammengestellt werden. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse soll eine Landkarte Deutschlands mit der zu erwartenden Kontamination von Wildschweinen erstellt werden. Durch stichprobenartige Messungen des Muskelfleisches von Wildschweinen in ausgesuchten, bisher nicht systematisch beprobten Gebieten soll die Karte zur potentiellen Wildschweinkontamination validiert werden.

Literatur

Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit: Cäsium 137-Belastung von Wildfleisch in Österreich

Cui, L., Orita, M., Taira, Y., Takamura, N., 2020: Radiocesium concentrations in wild boars captured within 20 km of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Sci Rep 10, 9272 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-66362-6. Link zur Quelle

Fielitz U., 2005: Untersuchungen zum Verhalten von Radiocäsium in Wildschweinen und anderen Biomedien des Waldes

Fielitz U., 1996: Radiocäsium in Wildtieren nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl

Hartmann, P., Urso, L., Fielitz, U., Steiner, M., 2016. A probabilistic/stochastic model for contamination levels of Cs-137 in Wild Boars. In: IRPA conference. Cape Town. 9-13 May 2016.

Rachubik J., 2008: Radiocesium in Polish game meat

Radioactive wild boars in Sweden are eating nuclear mushrooms

Tataruch F., Schönhofer F., Onderscheka K., 1988: Untersuchungen zur radioaktiven Belastung der Wildtiere in Österreich