Klärschlamm bringt Mikroplastik auf die Felder
Die schädlichen winzigen Kunststoffpartikel sind nicht nur in den Meeren verbreitet, sondern auch in den Böden auf dem Land.
Die Plastikstrudel in den Weltmeeren sind unübersehbar. Allerdings stellt der an der Wasseroberfläche treibende Kunststoffmüll nur einen kleinen Teil des Problems dar. Sonne, Wind und Salzwasser setzen den Plastikteilen zu, so dass sie über kurz oder lang in kleine und kleinste Teilchen zerfallen, die im Wasser schwimmen oder auf den Meeresboden absinken. Neue Forschungen zeigen nun, dass solches „Mikroplastik“ auch an Land – also „auf dem Trockenen“ – zu finden ist und dort sogar schädlicher wirken könnte als in den Meeren.
Weltweit werden jährlich rund 400 Millionen Tonnen Kunststoffe produziert. Nach Schätzungen endet etwa ein Drittel des Plastikmülls in der Umwelt – es gelangt über Flüsse in die Meere oder belastet die Böden. Sind die Partikel kleiner als kleiner als fünf Millimeter, spricht man von Mikroplastik, zerfallen sie weiter, auf einen Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer, von Nanopartikeln. Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und von der FU in Berlin warnen nun: Die Auswirkungen von Mikroplastik in Böden, Binnengewässern und Sedimenten könnten Ökosysteme auf der ganzen Welt dauerhaft negativ beeinflussen.
Die Verschmutzung durch Mikroplastik an Land ist laut der Untersuchung, für die die Experten vorliegende Einzelstudien zum Thema Mikroplastik ausgewertet haben, deutlich größer als in den Meeren. Sie wird je nach Umgebung auf das vier- bis 23-fache geschätzt. IGB-Forscher Anderson Abel de Souza Machado, Leiter der Studie, sagt dazu: „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 Effekte von Plastikpartikeln in Mikro- und Nanogröße auf terrestrische Ökosysteme weltweit ließen darauf schließen, dass diese stark gefährdet sind. Dass Mikroplastik schädlich für Ökosysteme ist, etwa wenn es von Schlüsselorganismen in Seen aufgenommen wird, haben IGB-Experten bereits in früheren Arbeiten gezeigt.
Mikroplastik kann auf mehreren Wegen auf die Böden gelangen. Einer der Ausbreitungspfade läuft über Abwasser aus den Siedlungen. Rund 80 bis 90 Prozent der darin enthaltenen Partikel, die zum Beispiel von Kleiderfasern stammen, verbleiben im Klärschlamm, der in den Kläranlagen anfällt. Der nährstoffreiche Schlamm wird häufig als Dünger auf Felder ausgebracht. Dadurch landen laut Souza Machado jährlich viele tausend Tonnen Mikroplastik auf den Böden. Ein anderer Weg ist die Atmosphäre, über die Nanoteilchen weitertransportiert werden, die zum Beispiel aus dem Reifenabrieb im Straßenverkehr stammen. Schweizer Forscher hätten unlängst Plastik in Naturschutzgebieten auf sehr hohen Bergen in den Alpen nachgewiesen, berichtet der IGB-Experte, „dort, wie niemand in der Nähe wohnt“.
Mikro- und Nanoplastik können laut der neuen Studie unmittelbar schädigend für Ökosysteme sein. So können die Oberflächen kleinster Plastikteile laut IGB mit krankheitserregenden Organismen angereichert sein und als „Vektor“ fungieren, also die Krankheiten in die Umwelt transportieren. Auch Interaktionen mit der Bodenfauna seien nachgewiesen worden, die deren Gesundheit sowie die Bodenfunktion beeinträchtigen. „So bauen etwa Regenwürmer ihre Höhlen anders, wenn sich Mikroplastikteile im Boden befinden“, berichten die Wissenschaftler des Instituts.
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Die Forscher erläutern, dass die Plastikpartikel neue physikalische und chemische Eigenschaften gewinnen, wenn sie zerfallen. Damit wachse die Gefahr, dass sie giftig auf Organismen wirken. Besonders problematisch sind danach chemische Effekte bei der Zersetzung. So treten aus den Plastikpartikeln Additive aus, die etwa als Weichmacher und Stabilisatoren eingesetzt werden, darunter Phthalate und Bisphenol A, die bei Wirbeltieren und bei einigen Wirbellosen zu Störungen des Hormonsystems führen können.
Teilchen in Nanogröße können laut IGB zudem Entzündungen auslösen, Zellbarrieren überwinden und sogar die Blut-Hirn-Schranke oder die Plazenta überwinden. Welche langfristigen Effekte dies hat, ist noch nicht hinreichend untersucht. Zumindest für Fische sei aber bereits nachgewiesen, dass sich Nanoplastik nach dem Passieren der Blut-Hirn-Schranke verhaltensändernd auswirkt. Bekannt ist, dass auch der Mensch Mikroplastikteile über die Nahrung aufnimmt. Diese wurden, so die Forscher, bereits in Fischen und Meeresfrüchten, aber auch in Salz, Zucker und Bier gefunden.
Die Wissenschaftler warnen, dass sich die Ein- und Aufnahme kleiner Mikroplastikteile als „neuer Langzeit-Stressfaktor für die Umwelt „erweisen könnte. Für eine genauere Bestandsaufnahme fehlten bislang allerdings standardisierte Methoden und Forschungskapazitäten“. „Es ist oft schwierig und arbeitsaufwändig, kleinste Plastikteile etwa in Böden nachzuweisen“, heißt es beim IGB. Umso wichtiger sei es, belastbare, wissenschaftlich fundierte Daten zum Abbauverhalten und zu den Effekten von Mikroplastik zu erheben.