Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kunststoffpartikel in Süßwasser-Ökosystemen: eine unterschätzte Gefahr

08.10.2013
Eine neue Fallstudie deckt Risiken für die Nahrungskette auf

Die Verschmutzung der Weltmeere durch Plastikmüll ist in den letzten Jahren immer stärker in das Bewusstsein der Öffentlichkeit gerückt. Aber auch Süßwasser-Ökosysteme können in ähnlicher Weise durch Kunststoffpartikel verunreinigt sein.


Rot fluoreszierende Kunststoffpartikel in einem Wasserfloh, die mithilfe der Fluoreszenzmikro-skopie sichtbar gemacht wurden. Wasserflöhe ernähren sich von kleinen Algen, die sie zusam-men mit Plastikteilchen aufnehmen, ohne beides unterscheiden zu können.
Wasserflöhe sind ihrerseits eine Hauptnahrungs-quelle für Fische, und so können sich Kunststoff-partikel in der Nahrungskette ansammeln.


Ansammlung unterschiedlicher Kunststoff-Partikel, die an den Ufern des Gardasees aufgelesen wurden. Viele dieser Partikel, insbesondere einige hochgiftige Substan- zen, sind allerdings so winzig (kleiner als 500 Mikrometer), dass sie mit bloßem Auge nicht sichtbar sind.

Darauf macht eine neue Fallstudie aufmerksam, die eine Forschungsgruppe um Prof. Dr. Christian Laforsch an der Universität Bayreuth und Prof. Dr. Reinhard Niessner von der TU München jetzt in der Zeitschrift „Current Biology“ veröffentlicht hat. Die Wissenschaftler warnen vor den bisher wenig beachteten gesundheitlichen Gefahren und fordern verstärkte Kontrollen, nicht zuletzt im Bereich von Süßwasserseen.

Giftige Kunststoffpartikel in Uferbereichen eines subalpinen Sees
Als Fallbeispiel für ein regionales Süßwasser-Ökosystem wurde der Gardasee ausgewählt. Weil er sich direkt unterhalb der Alpen erstreckt, erwarteten die Mitglieder der Forschungsgruppe, hier eine vergleichsweise geringe Wasserverschmutzung durch Plastikmüll – vor allem durch kleinste Partikel, so genanntes Mikroplastik – anzutreffen. Umso mehr waren sie überrascht, als sie bei ihren Analysen feststellen mussten: Kunststoffpartikel mit einer Größe von weniger als 5 Millimetern sind im Uferbereich des Sees teilweise genauso dicht verstreut wie an Meeresstränden.

„Von diesen Substanzen, wie beispielsweise Polystyrol und Polyethylen, wissen wir heute, dass sie in der Natur nicht oder nur langsam abgebaut werden. Sie tragen insofern zu einer nachhaltigen Verschmutzung von Ökosystemen bei. Zudem handelt es sich um Kunststoffe, die giftige organische Schadstoffe absorbieren und in andere, weniger verschmutzte Regionen einschleppen können. Außerdem haben wir sogar winzige Partikel von Polyvinylchlorid (PVC) nachweisen können, das je nach Produktionsweise krebserregend sein kann“, berichtet Prof. Laforsch.

Risiken für die Nahrungskette

Die Wissenschaftler haben die Kunststoffabfälle systematisch an zwei Stränden des Gardasees aufgelesen und anschließend mit den Mitteln der Raman-Spektroskopie und der Elektronenmikroskopie analysiert. Die geringe Größe der Partikel erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Fische, Würmer und andere wirbellose Tiere sie mit Nahrung verwechseln. Damit aber steigt das Risiko, dass giftige Plastikreste ihren Weg in die menschliche Nahrungskette finden. Tatsächlich konnte Hannes Imhof, Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Laforsch, in Würmern, Schnecken, Muscheln, Wasserflöhen und Muschelkrebsen winzige fluoreszierende Kunststoff-Ablagerungen nachweisen. Diese Tiere sind auch am Gardasee heimisch und dienen ihrerseits als Nahrung für andere Tiere – wie beispielsweise Wasserflöhe, die eine Hauptnahrungsquelle für Fische sind.

Unterschiedlich hohe Konzentrationen des Plastikmülls

Wie sich im Verlauf der Forschungsarbeiten herausstellte, ist der Nordstrand des Gardasees erheblich dichter mit Plastikmüll verunreinigt als die südlichen Uferbereiche des Gardasees. Die wesentliche Ursache sehen die Forscher in einer häufigen Windströmung aus südwestlicher Richtung, die von der einheimischen Bevölkerung als „Ora“ bezeichnet wird. Dieser Befund deckt sich mit Forschungsergebnissen, die ein kanadisches Forschungsteam am Huron-See – Great Lakes – vor zwei Jahren veröffentlicht hat: Auch dort konzentrierten sich 94 Prozent der gefundenen Kunststoffpartikel auf eine einzige Uferregion.

Konsequenzen für Ökologie und Umweltpolitik
Woher stammt der Plastikmüll, der einige Strände des Gardasees verschmutzt? Einen großen Anteil haben Konsumgüter und ihre Verpackungen. Die Plastikteile geraten entweder direkt oder auf dem Umweg über Mülldeponien in den See und in ufernahe Gebiete. Prof. Laforsch, der an der Universität Bayreuth den Lehrstuhl für Tierökologie I leitet, betont, dass der Gardasee keineswegs ein ungewöhnliches Beispiel für die Verschmutzung eines Ökosystems durch Kunststoffe darstellt. Im Gegenteil: Weil die Lage des Sees am Fuß der Alpen vergleichsweise geringe Umweltrisiken mit sich bringt, vermuten die beiden Forscher, dass Süßwasser-Ökosysteme mit einer größeren Nähe zu städtischen Zentren und Industrien viel stärker betroffen sind.

„Wir wollen die Ergebnisse der Analysen, die wir in ‚Current Biology’ publiziert haben, als ein generelles Warnsignal verstanden wissen“, so Prof. Laforsch. „Plastikmüll ist eine Gefahr, die keineswegs nur auf ferne Regionen in den Ozeanen – wie etwa den bekannten Nordpazifikwirbel – beschränkt ist. Umweltwissenschaften und Umweltpolitik sollten sich für diese Problematik verstärkt interessieren.“

Von der DFG gefördert: ein interdisziplinäres Forschungsprojekt
Die jetzt veröffentlichte Fallstudie ist hervorgegangen aus dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt “Kunststoffpartikel in limnischen Ökosystemen: Vorkommen und Einfluss auf aquatische Organismen”. Es zielt darauf ab, die Kunststoffbelastung ausgewählter deutscher und europäischer Seen und Flüsse mit Hilfe der Raman-Mikrospektroskopie (RM) zu untersuchen. Insbesondere geht es dabei um die Frage, wie sich Kunststoffpartikel innerhalb der Gewässer verteilen. Darüber hinaus wollen die Projektpartner um Prof. Laforsch und Prof. Niessner herausfinden, in welcher Form und in welchen Mengen sich Kunststoffpartikeln in Organismen und Organen ansammeln. Das Vorhaben wird deshalb dazu beitragen, die Risiken aufzuklären, die mit der Verunreinigung von Ökosystemen durch Plastikmüll verbunden sind. Es kann auf diese Weise helfen, Strategien zu entwickeln, um zukünftige Schäden für Mensch und Natur zu vermeiden.
Veröffentlichung:
Hannes K. Imhof, Natalia P. Ivleva, Johannes Schmid, Reinhard Niessner,
and Christian Laforsch,
Contamination of beach sediments of a subalpine lake with microplastic particles,

in: Current Biology Vol 23 No 19

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Christian Laforsch
Lehrstuhl für Tierökologie I
Universität Bayreuth
Universitätsstraße 30
95447 Bayreuth
Telefon: +49 (0) 921 / 55 - 2650
E-Mail: christian.laforsch@uni-bayreuth.de

Christian Wißler | Universität Bayreuth
Weitere Informationen:
http://www.uni-bayreuth.de/presse/Aktuelle-Infos/2013/256-Suesswasser-Oekosysteme.pdf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Wasserqualität von Flüssen: Zusätzliche Reinigungsstufen in Kläranlagen lohnen sich
24.05.2017 | Eberhard Karls Universität Tübingen

nachricht Eisenmangel hemmt marine Mikroorganismen
19.05.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten