Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikroplastikpartikel in Speisefischen und Pflanzenfressern

11.01.2016

Müll im Meer: Neue AWI-Studien zeigen, dass die Plastikreste in Nord- und Ostsee auch von Speisefischen und Meeresschnecken gefressen werden

Mikroplastikpartikel stellen nicht nur für Seevögel, Wale und Lebewesen am Meeresboden eine Gefahr dar. In zwei neuen Studien zeigen Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) jetzt, dass die Plastikreste auch von Meeresschnecken sowie Nord- und Ostseefischen wie Kabeljau und Makrele gefressen werden.


Quellen und Verbreitungswege von Plastikmüll und Mikroplastik

Grafik: Alfred-Wegener-Institut / M. Künsting

Plastik verrottet nicht, es verwittert nur. Das heißt, es zerbricht – zermürbt durch Sonnenlicht, UV-Strahlen, Wind und Wellen – in immer kleinere Fragmente. Sind diese Plastikreste kleiner als fünf Millimeter, gehören sie zum sogenannten Mikroplastik, das Forscher inzwischen in allen Weltmeeren nachweisen konnten.

Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung untersuchen die Menge und Verbreitung von Mikroplastik im Meer sowie dessen Auswirkungen auf die Meeresbewohner. In zwei neuen Studien haben die Biologen nun weitere Tiergruppen identifiziert, die Mikroplastikpartikel aufnehmen. Die erste Gruppe umfasst Nord- und Ostsee-Speisefische wie Kabeljau und Makrelen; die zweite Gruppe sind Pflanzenfresser wie Strandschnecken, die sich von Großalgen ernähren und Fischen sowie Krebsen als Beute dienen.

Makrelen verwechseln Plastikfasern mit Beute

In der Fisch-Studie haben die Wissenschaftler den Verdauungstrakt und Mageninhalt von 290 Makrelen, Flundern, Heringen, Dorschen und Klieschen aus der Nord- und Ostsee untersucht. Dabei zeigte sich, dass beispielsweise der Hering zu bestimmten Jahreszeiten gar keine Mikroplastikpartikel aufzunehmen scheint. Bei der Makrele hingegen schwankte der Prozentsatz der Tiere mit Mikroplastik in den Verdauungsorganen je nach Meeresregion zwischen 13 und 30 Prozent. Damit verschlucken Makrelen deutlich häufiger Mikroplastikpartikel als in Bodennähe lebende Fischarten wie Flunder und Kliesche.

„Die Ursache dafür liegt vermutlich im Fressverhalten der Fische“, sagt AWI-Biologe und Studienleiter Dr. Gunnar Gerdts. „Bei den gefundenen Mikroplastikpartikeln gehen wir davon aus, dass die Tiere die in der Wassersäule treibenden Fragmente ganz zufällig bei der Futtersuche mit aufgenommen haben. Anders sieht es bei einer Vielzahl der Plastikfasern aus, die wir vor allem bei den Makrelen gefunden haben. Vermutlich haben die Fische sie für Beute gehalten.“

Der Grund: Die Fasern treiben oft in relativ hoher Dichte an der Wasseroberfläche. Sie ähneln dann in Form und Farbe frisch geschlüpften Seenadeln, auf die Makrelen wiederum gern Jagd machen. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fischarten, die an der Wasseroberfläche oder in den oberen Schichten nach Fressbarem suchen, eher Gefahr laufen, Plastik zu verschlucken, als andere“, so Gunnar Gerdts.

Wenig bekannt ist bisher über die Folgen der Plastikaufnahme für die Fische: „Bei einem der untersuchten Kabeljaue fanden wir ein etwa 50 Zentimeter langes Gummiband im Magen. Das Tier hatte es nicht wieder ausspucken können, war körperlich schon gezeichnet und wäre vermutlich auf lange Sicht verhungert“, erzählt Gunnar Gerdts. Könnte eine Ansammlung von Mikroplastikpartikeln im Fischmagen ebenso schwere Folgen haben? „Wir haben zumindest in unserer Studie keine Hinweise darauf gefunden“, so der AWI-Forscher.

Strandschnecken fressen Mikroplastik von Algenoberfläche

In der zweiten Mikroplastik-Studie untersuchte der AWI-Biologe Lars Gutow gemeinsam mit Kollegen im Labor, ob Pflanzenfresser wie die Gemeine Strandschnecke Littorina littorea Mikroplastikpartikel bei der Futtersuche aufnehmen. Die Schnecken leben zum Beispiel an der Felsküste Helgolands und fressen dort Blasentang und andere im Kelpwald wachsende Großalgen.

„Felsküsten und die dort lebenden Organismen, wie große Algen und deren Konsumenten, sind überraschender Weise bisher kaum auf Mikroplastik untersucht worden. Dabei sind es Orte wie diese, an denen das Meer die größeren Plastikstücke auf dem felsigen Untergrund in immer kleinere Teilchen zerreibt“, sagt Lars Gutow.

„Unsere Experimente zeigten, dass Mikroplastikpartikel besonders gut auf der strukturierten und klebrigen Oberfläche des Blasentangs haften. Dieses Ergebnis gab uns Anlass, anzunehmen, dass Tiere, die diese Algen abgrasen, unmittelbar Gefahr laufen, die Mikroplastikpartikel mit aufzunehmen“, so der AWI-Biologe.

Um diese Annahme zu überprüfen, nahmen die Wissenschaftler Algenproben an der Nordseeküste, sammelten Strandschnecken und bauten im Labor am AWI Bremerhaven Aquarien für verschiedene Versuche auf. Zuerst überprüften sie, wie viele Mikroplastikpartikel sich auf der Oberfläche des Blasentangs absetzten. Anschließend verfütterten die Wissenschaftler die Algen mit den daran anhaftenden fluoreszierenden Plastikfragmenten an die Schnecken.

Die Ergebnisse der anschließenden Untersuchungen im Fluoreszenz-Mikroskop waren eindeutig: „Je höher die Mikroplastik-Konzentration im Wasser ausfiel, desto mehr Partikel setzten sich auf der Algenoberfläche fest“, berichtet Lars Gutow. „Gleichzeitig konnten wir nachweisen, dass die Schnecken diese Plastikfragmente ganz unbeeindruckt mitfressen. Das heißt im Umkehrschluss: Wir müssen auch die Gruppe der marinen Pflanzenfresser in den Kreis der durch Mikroplastik betroffenen Tierarten mit aufnehmen.“

Bisher hatten sich Meeresforscher bei der Suche nach gefährdeten Arten vor allem auf jene Organismen konzentriert, die für die Nahrungsaufnahme den Meeresboden durchwühlen oder Meerwasser filtrieren. „Jetzt wissen wir, dass das Spektrum der betroffenen Arten viel größer ist und wir Lebensräume wie die Felsküstenbereiche ebenfalls berücksichtigen müssen“, so Lars Gutow.

Die Untersuchungen der AWI-Biologen zeigten allerdings auch, dass die Schnecken das aufgenommene Mikroplastik nahezu vollständig wieder ausschieden. „Die Schnecken besitzen in ihrem Magen eine komplexe Sortiereinheit. Diese sortiert mithilfe zahlloser Wimpernhärchen Partikel ab einer bestimmten Größe wieder aus. Das von uns eingesetzte Mikroplastik ist demzufolge weder verdaut worden, noch in den Blutkreislauf oder in das Gewebe der Tiere gelangt“, erklärt der AWI-Experte.

Die Gemeine Strandschnecke Littorina littorea gehört zu einer Reihe von Schlüsselorganismen, die AWI-Biologen in Hinblick auf das Gefährdungspotenzial von Mikroplastik untersuchen. „Unser Langfristziel lautet, eine genaue Risikoabschätzung darüber abgeben zu können, mit welcher Wahrscheinlichkeit bestimmte Tiergruppen Mikroplastikpartikel aufnehmen. Im Falle der Pflanzenfresser wissen wir jetzt, dass sie dies mit einer höheren Wahrscheinlichkeit machen als bisher angenommen wurde“, sagt Lars Gutow und fügt zum Abschluss hinzu: „Allerdings ist bisher sowohl für Fische als auch für die Strandschnecke völlig unbekannt, ob und wie es sich auf die Gesundheit der Tiere auswirkt, wenn sie über einen langen Zeitraum Mikroplastikpartikel aufnehmen.“

Hinweise für Redaktionen:

Die Studien sind unter folgendem Titeln in den Fachjournalen Marine Pollution Bullentin und Environmental Science & Technology erschienen:

• Christoph D. Rummel, Martin G.J. Löder, Nicolai F. Fricke, Thomas Lang, Eva-Maria Griebeler, Michael Janke, Gunnar Gerdts: Plastic ingestion by pelagic and demersal fish from the North Sea and Baltic Sea, Marine Pollution Bulletin, Link: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025326X15301922
• Lars Gutow, Antonia Eckerlebe, Luis Gimenez, and Reinhard Saborowski: Experimental evaluation of seaweeds as vector for microplastics into marine food webs, Environmental Science & Technology, DOI: 10.1021/acs.est.5b02431 (Link: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.est.5b02431)

Druckbare Fotos sowie eine Infografik zum Thema „Wie gelangt der Müll in das Meer“ finden Sie in der Online-Version dieser Pressemitteilung unter:
http://www.awi.de/nc/ueber-uns/service/presse/pressemeldung/mikroplastikpartikel-in-speisefischen-und-pflanzenfressern.html

Weiterführende Informationen zur Müll-im-Meer-Forschung am Alfred-Wegener-Institut finden Sie auf unserer Online-Schwerpunktseite: http://www.awi.de/im-fokus/muell-im-meer.html

Ihre wissenschaftlichen Ansprechpartner am Alfred-Wegener-Institut sind:
• Dr. Gunnar Gerdts (Tel: +49 (0)4725 819 - 3245; E-Mail: Gunnar.Gerdts(at)awi.de)
• Dr. Lars Gutow (Tel.: +49 (0)471 4831 - 1708; E-Mail: Lars.Gutow(at)awi.de)

Ihre Ansprechpartnerin in der Abteilung Kommunikation und Medien ist Sina Löschke (Tel: +49 (0)471 4831 - 2008; E-Mail: medien(at)awi.de).

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Ralf Röchert | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark
25.07.2017 | Rudolf-Virchow-Zentrum für Experimentelle Biomedizin der Universität Würzburg

nachricht Welcher Scotch ist es?
25.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie