Plastikmüll
Warum ist Mikroplastik schädlich?
Große Plastikteile können zu Mikroplastik werden, wenn sie nicht korrekt entsorgt werden, sondern in die Umwelt gelangen. Durch Umwelteinflüsse zerfallen die Teile in zahlreiche, immer kleinere Fragmente. Bild: AWI / Thomas Ronge
Mikroplastik ist fast überall. In Flüssen und Meeren, aber auch in unserer Nahrung. Wie gefährlich ist das für Mensch und Umwelt?
Als Mikroplastik bezeichnet man Kunststoffteilchen, die kleiner als fünf Millimeter sind. Forscher unterscheiden primäres und sekundäres Mikroplastik: Primäres Mikroplastik gerät als kleinste Partikel in die Umwelt, häufig als Plastikgranulat, aus dem dann industriell Produkte wie Plastikflaschen hergestellt werden. Außerdem findet sich primäres Mikroplastik in Pflegeprodukten, entweder als flüssiges Plastik oder als kleine Perlen in Peelings, Duschgel oder Zahnpasta. Durch das Abwasser gelangt es in Flüsse und landet schließlich auch im Meer. Doch auch große Plastikteile können zu Mikroplastik werden, wenn sie nicht korrekt entsorgt werden, sondern in die Umwelt gelangen. Durch Umwelteinflüsse zerfallen die Teile in zahlreiche, immer kleinere Fragmente. So entsteht sekundäres Mikroplastik.
Über die natürlichen Wasserkreisläufe gelangt ein großer Teil des Mikroplastiks in Flüsse und ins Meer. Dort gelangt es in die Nahrungskette. Nehmen etwa Fische diese kleinsten Teilchen zusammen mit Plankton oder Krill auf, kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich schädliche Verbindungen im Verdauungstrakt lösen und sich in der Fettschicht anlagern. So könnten sie in den menschlichen Körper gelangen, wenn der Fisch verzehrt wird. Welche Auswirkungen das auf unsere Gesundheit hat, kann noch nicht abschließend beurteilt werden und ist Gegenstand aktueller Forschung.
Dr. Lars Gutow ist Meeresbiologe und forscht am Alfred-Wegener-Institut (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Bild: AWI / Sina Löschke
Lars Gutow vom Alfred-Wegener-Institut (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, warnt vor Panikmache. Denn was im Labor funktioniert, muss sich noch lange nicht in der Umwelt bestätigen. Noch wissen Forscher viel zu wenig darüber, wie sich die Schadstoffe in den Meeresorganismen aus dem Kunststoff lösen und welche Auswirkungen dies haben wird. Tatsächlich gelangen Umweltgifte auch über andere Wege in den menschlichen Körper. "Wie groß der Beitrag von Mikroplastik an der Zufuhr von Schadstoffen ist, können wir derzeit noch nicht bestimmen", so Gutow weiter. Massive Effekte sehe man derzeit jedoch nicht. "Es stehen noch viele ungeklärte Fragen im Raum."
Kleine Teilchen, die anziehend wirken
Einiges deutet jedoch darauf hin, dass über Mikroplastik auch vermehrt Schadstoffe verbreitet werden. "Das liegt an den hydrophoben Eigenschaften der unpolaren Kunststoffmoleküle", erklärt Gutow. Hydrophobe Stoffe haben eine geringe Polarität und sind wasserunlöslich. Umweltgifte wie DDT, PCB oder Dioxine sind ebenfalls unpolar und lagern sich an dem unpolaren Mikroplastik an. Welche Auswirkungen die mit Schadstoffen angereicherten Plastikteilchen auf die Meeresfauna haben können, ist bisher nicht hinreichend geklärt.
Mit der Frage, ob sich auf den kleinen Kunststoffteilchen vermehrt schädliche Bakterien ansiedeln, beschäftigen sich derzeit auch Forscher zweier großer Forschungsprojekte, an denen auch das AWI beteiligt ist: PLAWES und MikrOMIK. Das Projekt MikrOMIK, unter der Federführung des Leibniz-Institutes für Ostseeforschung Warnemünde (IOW), will herausfinden, ob Mikroplastik ein gutes Verbreitungsmedium für Krankheitserreger ist. Mikrobiologe Matthias Labrenz, Projektleiter für MikrOMIK am IOW, erklärt: "Jeder Partikel im Wasser bildet einen Konditionierungsfilm auf der Oberfläche, auf dem sich anschließend Organismen ansiedeln." Das geschehe jedoch nicht nur auf künstlichen sondern auch auf natürlichen Materialien. "Diesen Effekt kann man auch auf Steinen im Wasser beobachten", so der Mikrobiologe, "dort siedeln sich beispielsweise Muscheln an, um nicht von der Strömung mitgerissen zu werden." Weil die Mikroplastik-Partikel so winzig sind, haften sich dort hingegen in der Regel nur winzige Lebewesen an, beispielsweise Bakterien.
Verschiedene Arten von Mikroplastik unter dem Mikroskop. Als Mikroplastik bezeichnet man Kunststoffteilchen, die kleiner als fünf Millimeter sind. Bild: AWI / Martin Löder
"Jene Bakterien, die einen Biofilm auf Mikroplastik bilden, befestigen sich dann über eine Art Klebstoff und senden gleichzeitig Signale aus", erklärt der Mikrobiologe. "Somit werden andere Bakterien quasi ‚herbeigerufen‘." Eine wachsende Organismengemeinschaft bildet einen Biofilm auf dem Mikroplastik, ein Sammelsurium aus Bakterien und Kleber. Das könne man sich vorstellen wie ein weit verzweigtes Höhlensystem mit unzähligen Gängen.
"Interessant ist nun für uns, ob es sich bei den Bakterien um pathogene oder toxische Organismen handelt", fasst Labrenz zusammen. Die Frage lautet: Sind die Oberflächen von Mikroplastik so beschaffen, dass sich dort besonders Krankheitserreger oder schädliche Organismen ansiedeln, die dann in den menschlichen Körper gelangen? Mikrobiologe Gunnar Gerdts vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) fand bei der Untersuchung von Wasserproben aus Nord- und Ostsee sogenannte Vibrionen auf rund 10 Prozent aller untersuchten Plastikteilchen. Vibrionen können Krankheitserreger sein und schwere Durchfallerkrankungen und Entzündungen hervorrufen. Allerdings gehören die nachgewiesenen Vibrionen nicht zu den krankheitserregenden Stämmen, sondern sind nur "potentiell" gefährlich. Sie könnten vor allem für Menschen mit Vorerkrankungen unangenehm werden. Die Studie der Wissenschaftler vom AWI bestätigt, dass Krankheitserreger Mikroplastik als Transportmittel nutzen können.
"Darin sehe ich eine noch nicht einzuschätzende Gefahr", so Labrenz. Da Kunststoff nicht natürlich abgebaut wird, kann er sehr weit driften. "Die Bakterien können so Orte erreichen, die sie vorher nie erreicht hätten." Es sei noch unklar, welche Auswirkungen das haben könnte. "Die Forschungen und Studien zu den Bakteriengemeinschaften und Krankheitserregern stecken noch in den Kinderschuhen. Genaue Aussagen kann man derzeit noch nicht machen", unterstreicht auch Mikrobiologe Gerdts.
Kein Grund zur Panik, aber Zeit zu handeln
Gutow wünscht sich, dass die Erkenntnisse aus der Forschung schneller in die Wirtschaft gelangen. "Die Hersteller müssen angehalten werden, Wege zu finden, dass weniger Kunststoff als Abfall in die Umwelt gelangt, gegebenenfalls auch dass insgesamt weniger Kunststoff produziert wird." Wenn die Hersteller diesen Forderungen nicht nachkämen, dann müsse die Politik reagieren und Gesetze erlassen, die einen anderen Umgang mit Kunststoff fördern. Kürzlich wurde bereits ein Schritt in die richtige Richtung angekündigt: Die EU will Einwegprodukte wie Strohhalme oder Wattestäbchen verbieten. So soll Plastikmüll in den Meeren reduziert werden.
Auch Maßnahmen wie eine Plastiksteuer hätten Auswirkungen auf das Handeln von Industrie und Verbrauchern. Denn auch Konsumenten müssen umdenken, und versuchen, die Entstehung von Kunststoffabfällen zu reduzieren. Als erste Schritte nennt er Mehrwegbeutel statt Plastiktüten oder verpackungsfreie Supermärkte. Gutows Prognose: die Konzentration von Mikroplastik werde steigen. "Diese Menge wird uns vor ganz neue Herausforderungen stellen", resümiert der Wissenschaftler.
Wie gelangt der Müll in das Meer? Quellen und Verbreitungswege von Plastikmüll und Mikroplastik. Infografik: Alfred-Wegener-Institut / Martin Künsting, CC-BY 4.0
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