In Zusammenarbeit mit: Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
15.10.2019

Mikroplastik auf dem Trockenen

Boden Ernährungssicherheit Gewässer Naturschutz Umweltschutz
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80 bis 90 Prozent der im Abwasser enthaltenen Partikel wie Kleiderfasern – hier Polyacrylfasern – verbleiben im Klärschlamm, der vielerorten als Dünger auf Felder ausgebracht wird. © Anderson Abel de Souza Machado/IGB

Text: KATHARINA BUNK

Dass Mikroplastik die Meere verschmutzt und dem Leben im Meer schadet, ist bekannt. Doch wie beeinflussen die Plastikteilchen die Lebensräume an Land – wo sich immerhin das Gros des Plastikmülls ansammelt?

Jahr für Jahr werden weltweit 400 Millionen Tonnen Plastik produziert. Schätzungsweise ein Drittel allen Plastikmülls findet danach seinen Weg in Böden und Binnengewässer. Zum Beispiel über unser Abwasser: 80 bis 90 Prozent der darin enthaltenen Partikel wie Kleiderfasern verbleiben im Klärschlamm, der vielerorten als Dünger auf Felder ausgebracht wird. Ein Großteil dieser Plastikteilchen zerfällt in Partikel kleiner als 5 Millimeter – Mikroplastik – und weiter in Nanopartikel mit einer Größe von weniger als 0,0001 Millimeter.

Die Verschmutzung durch Mikroplastik an Land ist noch größer als in den Meeren und wird je nach Umgebung auf das 4- bis 23-fache geschätzt. „Zwar gibt es bislang wenig Forschung auf diesem Gebiet, doch die vorliegenden Ergebnisse sind alarmierend: Kleinste Plastikteilchen sind praktisch überall auf der Welt vorhanden und können verschiedenste Beeinträchtigungen auslösen. Die bisher beobachteten Auswirkungen von Plastikpartikeln in Mikro- und Nanogröße auf terrestrische Ökosysteme auf der ganzen Welt lassen darauf schließen, dass auch diese stark gefährdet sind“, erklärt der Forscher Anderson Abel de Souza Machado. Er und Kolleginnen und Kollegen vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der Freien Universität Berlin haben bisherige Studien zum Thema Mikroplastik in Bezug auf terrestrische Ökosysteme auswertet.

MIkroplastik_shutterstock_556842991 (c) Rich Carey, Shutterstock
Im Gegensatz zu natürlichen Substanzen wie Holz oder Algenkolonien, zerfallen Mikroplastikpartikel extrem langsam und können die anhaftenden Lebewesen über weite Strecken transportieren. Plastik könnte damit zur Ausbreitung von verschiedensten Organismen, darunter invasive, parasitäre oder pathogene Arten, beitragen. © Rich Carey/Shutterstock

Viele, neue Plastikpartikel bringen viele, neue Eigenschaften mit

Mikroplastik kann Eigenschaften aufweisen, die unmittelbar schädigend für Ökosysteme sein können: die Oberflächen kleinster Plastikteile können beispielweise mit krankheitserregenden Organismen angereichert sein und als Transportmittel für Krankheiten dienen. Mikroplastik kann aber auch mit der Bodenfauna interagieren und deren Gesundheit und die Bodenfunktion beeinträchtigen: Regenwürmer etwa bauen ihre Höhlen anders, wenn sich Mikroplastik im Boden befindet, was sowohl die Körperfunktionen des Regenwurmes als auch die Bodenbeschaffenheit verändert.

Generell gilt: Wenn Plastikpartikel zerfallen, gewinnen sie neue physikalische und chemische Eigenschaften, mit denen auch die Gefahr wächst, dass sie schädlich auf Organismen wirken. Und je wahrscheinlicher die schädlichen Auswirkungen sind, desto größer ist die Zahl potenziell betroffener Arten und ökologischer Funktionen.

Besonders problematisch sind chemische Effekte bei der Zersetzung: Aus den Plastikpartikeln treten Additive wie Phthalate und Bisphenol A aus. Diese sind für ihre hormonellen Wirkungen bekannt und können bei Tieren zu Störungen des Hormonsystems führen. Außerdem können Teilchen in Nanogröße Entzündungen auslösen, Zellbarrieren überwinden oder verändern und sogar besonders selektive Membranen wie die Blut-Hirn-Schranke oder die Plazenta überwinden. Innerhalb einer Zelle können sie unter anderem Änderungen der Genexpression und biochemische Reaktionen auslösen. Für Fische wurde bereits nachgewiesen, dass sich Nanoplastik nach Passieren der Blut-Hirn-Schranke verhaltensändernd auswirkt.

Polyacrylfasern im Boden © Anderson Abel de Souza Machado
Ein Umweg für den Regenwurm? Regenwürmer bauen ihre Höhlen anders, wenn sich Mikroplastik im Boden befindet – das verändert Körperfunktionen und Bodenbeschaffenheit. © Anderson Abel de Souza Machado/IGB

Mikroplastik auf dem Teller

Auch der Mensch nimmt Mikroplastik über die Nahrung auf: in Fischen und Meeresfrüchten, aber auch in Salz, Zucker und Bier wurde schon Mikroplastik gefunden. Die Forschung vermutet, dass die Anhäufung von Plastik in Landlebewesen bereits ‚landläufig‘ verbreitet ist. Sogar bei solchen, die ihre Nahrung nicht direkt einnehmen wie Hefen und Pilze. Die Ein- und Aufnahme von Mikroplastik könnte sich so als neuer Langzeit-Stressfaktor für die Umwelt erweisen – und die Veränderungen durch Mikroplastik in Böden, Sedimenten und Binnengewässern die Lebensräume an Land dauerhaft negativ beeinflussen.

Sie wollen mehr wissen? Deutschlandfunk Kultur hat eine Podcastfolge zum Thema produziert.

Lesen Sie die Studie zum Beitrag in Global Change Biology: Anderson Abel de Souza Machado, Werner Kloas, Christiane Zarfl, Stefan Hempel, Matthias C Rillig (2018) Microplastics as an emerging threat to terrestrial ecosystems, Global Change Biology, DOI: 10.1111/gcb.14020.

Erschien zuerst im: Global Change Biology
Institution: Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Ansprechpartner/in: Katharina Bunk

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