Es gibt scheußliche, wenn auch plakative Bilder der Folgen vom Plastikmüll im Meer. Sie zeigen zum Beispiel Vogelskelette von verhungerten Albatrossen. Nur noch die Knochen sind übrig geblieben, und in der Mitte, dort wo einst der Vogelmagen saß, ein Haufen verschlungener kleiner Kunststoffteile – so viele, dass keine echte Nahrung mehr in die Tiere hineinpasste. Das ist die offensichtliche Gefahr des Plastikabfalls. Doch es gibt noch eine zweite, versteckte. Chelsea Rochman, Meeresökologin an der Universität von San Diego in Kalifornien:
"Wenn Kunststoffe in den Lebensraum Wasser gelangen, absorbieren sie dort vorhandene Umweltgifte. Wenn wir beim Plastikmüll nur auf die physikalischen Effekte achten, verpassen wir einen ganzen Teil dieser Geschichte. Ich glaube, es ist wirklich wichtig, auch die chemischen Effekte zu verstehen."
Umweltgifte im Wasser, dazu zählen unter anderem Polychlorierte Biphenyle und Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe, kurz PCB und PAK. Sie gelten als extrem stabil und krebserregend. Und: Sie lagern sich gerne an die wasserabstoßenden Oberflächen von Kunststoffen an. Darum wirkt Plastik wie ein Schwamm für diese Schadstoffe und reichert sie mit der Zeit an. Wenn Meerestiere den Plastikmüll fressen, könnten sie einer erhöhten Dosis der Giftstoffe ausgesetzt sein. Allerdings ist bisher kaum erforscht, inwieweit Kunststoffe wie Polyethylen, Polypropylen, PVC und PET sich dabei in ihrer Wirkung unterscheiden. Chelsea Rochman startete dazu mit Forscherkollegen ein Experiment.
"Wir haben frische Plastikpellets, also das Rohmaterial von verschiedenen Kunststoffsorten, in Netzen in das Wasser von Hafenanlagen in der Bucht von San Diego gehängt, also mitten in einer urban geprägten Region."
Nach einem, drei, sechs, neun und zwölf Monaten zogen die Forscher einen Teil der Proben wieder aus dem Wasser, um zu messen, wie stark die Belastung der Kunststoffe mit PCB und PAK zugenommen hatte. Dabei stellte Chelsea Rochman fest:
"Polyethylen und Polypropylen, also die am weitesten verbreiteten Plastiksorten, nehmen viel höhere Konzentrationen an organischen Schadstoffen auf als PVC und PET."
Und zwar entpuppten sich sowohl Polyethylen als auch Polypropylen, die landläufig als wenig umweltschädlich gelten, im Meer als die mehr als zehnmal stärkeren Giftsammler als PVC und PET. Hinzu kam noch ein weiterer überraschender Effekt. Die Forscher waren davon ausgegangen, dass die Kunststoffe nach spätestens drei Monaten mit organischen Schadstoffen gesättigt sein müssten. Doch in der Praxis im Hafenwasser stieg vor allem bei Polyethylen der PCB- und PAK-Gehalt bis zum Ende der Versuchsreihe immer weiter an.
"Das Plastik zersetzt sich mit der Zeit. Dadurch vergrößert sich die Oberfläche, was dazu führt, dass sie immer größere Mengen der Giftstoffe aufnehmen können."
Wenn die Kunststoffteile durch die Zersetzung immer kleiner werden, können sie auch von immer kleineren Meeresorganismen aufgenommen werden. Da diese das Futter für größere Tiere bilden, besteht die Gefahr, dass sich die Schadstoffe aus dem Plastik auf diesem Weg in der Nahrungskette anreichern. Die möglichen ökologischen Folgen für einzelne Tiere wie das gesamte Ökosystem Meer sind bisher kaum erforscht. Chelsea Rochman hat mit ersten grundlegenden Studien begonnen.
"Derzeit machen wir einen Versuch, bei dem wir das Polyethylen, das wir aus der San-Diego-Bucht gezogen haben, Fischen im Labor zu fressen geben. Wir wollen sehen, ob die enthaltenen Chemikalien sich in den Organismen anreichern und ob sich toxische Effekte zeigen."
Ergebnisse dazu liegen noch nicht vor. Allerdings macht eine andere Studie britischer Forscher deutlich, wie wichtig eine Antwort auf diese Frage ist. Der Biologe Richard Thompson von der Plymouth University untersuchte kürzlich 504 Fische aus den Gewässern rund um die britischen Inseln. Bei mehr als einem Drittel von ihnen fand er schon kleine Plastikstückchen von weniger als einem Millimeter Größe im Magen.
"Wenn Kunststoffe in den Lebensraum Wasser gelangen, absorbieren sie dort vorhandene Umweltgifte. Wenn wir beim Plastikmüll nur auf die physikalischen Effekte achten, verpassen wir einen ganzen Teil dieser Geschichte. Ich glaube, es ist wirklich wichtig, auch die chemischen Effekte zu verstehen."
Umweltgifte im Wasser, dazu zählen unter anderem Polychlorierte Biphenyle und Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe, kurz PCB und PAK. Sie gelten als extrem stabil und krebserregend. Und: Sie lagern sich gerne an die wasserabstoßenden Oberflächen von Kunststoffen an. Darum wirkt Plastik wie ein Schwamm für diese Schadstoffe und reichert sie mit der Zeit an. Wenn Meerestiere den Plastikmüll fressen, könnten sie einer erhöhten Dosis der Giftstoffe ausgesetzt sein. Allerdings ist bisher kaum erforscht, inwieweit Kunststoffe wie Polyethylen, Polypropylen, PVC und PET sich dabei in ihrer Wirkung unterscheiden. Chelsea Rochman startete dazu mit Forscherkollegen ein Experiment.
"Wir haben frische Plastikpellets, also das Rohmaterial von verschiedenen Kunststoffsorten, in Netzen in das Wasser von Hafenanlagen in der Bucht von San Diego gehängt, also mitten in einer urban geprägten Region."
Nach einem, drei, sechs, neun und zwölf Monaten zogen die Forscher einen Teil der Proben wieder aus dem Wasser, um zu messen, wie stark die Belastung der Kunststoffe mit PCB und PAK zugenommen hatte. Dabei stellte Chelsea Rochman fest:
"Polyethylen und Polypropylen, also die am weitesten verbreiteten Plastiksorten, nehmen viel höhere Konzentrationen an organischen Schadstoffen auf als PVC und PET."
Und zwar entpuppten sich sowohl Polyethylen als auch Polypropylen, die landläufig als wenig umweltschädlich gelten, im Meer als die mehr als zehnmal stärkeren Giftsammler als PVC und PET. Hinzu kam noch ein weiterer überraschender Effekt. Die Forscher waren davon ausgegangen, dass die Kunststoffe nach spätestens drei Monaten mit organischen Schadstoffen gesättigt sein müssten. Doch in der Praxis im Hafenwasser stieg vor allem bei Polyethylen der PCB- und PAK-Gehalt bis zum Ende der Versuchsreihe immer weiter an.
"Das Plastik zersetzt sich mit der Zeit. Dadurch vergrößert sich die Oberfläche, was dazu führt, dass sie immer größere Mengen der Giftstoffe aufnehmen können."
Wenn die Kunststoffteile durch die Zersetzung immer kleiner werden, können sie auch von immer kleineren Meeresorganismen aufgenommen werden. Da diese das Futter für größere Tiere bilden, besteht die Gefahr, dass sich die Schadstoffe aus dem Plastik auf diesem Weg in der Nahrungskette anreichern. Die möglichen ökologischen Folgen für einzelne Tiere wie das gesamte Ökosystem Meer sind bisher kaum erforscht. Chelsea Rochman hat mit ersten grundlegenden Studien begonnen.
"Derzeit machen wir einen Versuch, bei dem wir das Polyethylen, das wir aus der San-Diego-Bucht gezogen haben, Fischen im Labor zu fressen geben. Wir wollen sehen, ob die enthaltenen Chemikalien sich in den Organismen anreichern und ob sich toxische Effekte zeigen."
Ergebnisse dazu liegen noch nicht vor. Allerdings macht eine andere Studie britischer Forscher deutlich, wie wichtig eine Antwort auf diese Frage ist. Der Biologe Richard Thompson von der Plymouth University untersuchte kürzlich 504 Fische aus den Gewässern rund um die britischen Inseln. Bei mehr als einem Drittel von ihnen fand er schon kleine Plastikstückchen von weniger als einem Millimeter Größe im Magen.