Quelle: Gardasee; istockphoto

Mehr Nachhaltigkeit und Schutz von Süßwasserseen

Die Verschmutzung der Weltmeere durch Plastikrückständen ist in den letzten Jahren immer stärker in das Bewusstsein der Öffentlichkeit gerückt. Das Thema des Monats Oktober 2012 widmete sich bereits dieser Thematik. Allerdings sind nicht alleine die Weltmeere belastet, auch Süßwassersysteme können mit Kunststoffpartikel belastet sein. Darauf macht eine Studie aufmerksam, die eine Forschungsgruppe um Prof. Dr. Christian Laforsch an der Universität Bayreuth und Prof. Dr. Reinhard Niessner von der TU München durchgeführt hat.

Warum in die Ferne schweifen, wenn sich auch in unmittelbarer Nachbarschaft Forschung treiben lässt. Beispiel Gardasee. Weil er sich direkt unterhalb der Alpen erstreckt, erwarteten die Wissenschaftler um Prof. Lorsch und Prof Niessner eine vergleichsweise geringe Belastung des Gewässers mit Plastikrückstände, insbesondere mit kleinsten Partikel, sogenannte, Mikroplastik.

Umso mehr waren die Forscher 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 den gefunden Substanzen, wie beispielsweise Polystyrol und Polyethylen, "wissen wir heute, dass sie in der Natur nicht oder nur langsam abgebaut werden. Insofern tragen sie zu einer nachhaltigen Verschmutzung von Ökosystemen bei", meint Laforsch. Zudem handele es sich um Kunststoffe, die giftige organische Schadstoffe absorbierten und in andere, weniger verschmutzte Regionen einschleppen könnten. Man habe zudem winzige Polyvinylchlorid-Partikel (PVC) nachweisen können; PVC wiederum können, je nach Produktionsweise krebserregend sein, sagt Laforsch.

Thema des Monats Oktober 2012: Petri heil - Müll fischen für Meere ohne Plastik
 
 

Rot fluoreszierende Kunststoffpartikel in einem Wasserfloh. H. Imhof / C. Laforsch, Universität Bayreuth.

Risiken für die Nahrungskette

Die Wissenschaftler haben die Kunststoffabfälle systematisch an zwei Stränden des Gardasees aufgelesen und anschließend mit den Mitteln der instrumentellen Analytik, namentlich der Raman-Spektroskopie und der Elektronenmikroskopie, analysiert. Die geringe Größe der Partikel erhöhe die Wahrscheinlichkeit, schlussfolgern die Wissenschaftler in ihrer Studien, dass Fische, Würmer und andere wirbellose Tiere sie mit Nahrung verwechselten. Damit wiederum würde das Risiko steigen, dass giftige Plastikreste ihren Weg in die menschliche Nahrungskette finden.

Foto links: Rot fluoreszierende Kunststoffpartikel in einem Wasserfloh, die mithilfe der Fluoreszenzmikroskopie sichtbar gemacht wurden. Wasserflöhe ernähren sich von kleinen Algen, die sie zusammen mit Plastikteilchen aufnehmen, ohne beides unterscheiden zu können. Wasserflöhe sind ihrerseits eine Hauptnahrungsquelle für Fische, und so können sich Kunststoffpartikel in der Nahrungskette ansammeln. H. Imhof / C. Laforsch, Universität Bayreuth.

Tatsächlich konnten die Arbeitsgruppe Laforsch in Würmern, Schnecken, Muscheln, Wasserflöhen und Muschelkrebsen winzige fluoreszierende Kunststoffablagerungen nachweisen. Diese Tiere sind auch am Gardasee heimisch und dienen als Nahrung für andere Tiere, etwa Fischen, als Hauptnahrungsquelle.

 
 
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Der Huronsee grenzt an den US-Bundesstaat Michigan und an die kanadische Provinz Ontario. Der Huronsee liegt auf 176 m Höhe, seine Fläche beträgt 59.586 Quadratkilometer, als maximale Wassertiefe wurden 229 Meter ermittelt. Der kanadische Seeanteil beträgt 36.351 km², der US-amerikanische beträgt 23.235 km².

Plastikrückstände in unterschiedlichen Konzentrationen gefunden

Der Nordstrand des Gardasees, das zeigte sich im Verlauf der Forschung, ist erheblich dichter mit Plastikrückständen kontaminiert als der südliche Uferbereiche. Wesentliche Ursache sehen die Forscher wetterbedingt, sprich in einer häufigen Windströmung aus südwestlicher Richtung, die von der einheimischen Bevölkerung als "Ora" bezeichnet wird.

Einen vergleichbaren Befund machte laut den Wissenschaftler ein Team kanadischer Forscher zwei Jahre zuvor am Huronsee, durch den die Grenze von Amerika zu Kanada verläuft.

Am Huronsee konzentrierten sich 94 Prozent der gefundenen Kunststoffpartikel auf eine einzige Uferregion.

 
 
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Verschmutze Süßwasserseen sind keine Seltenheit.

Konsequenzen für Ökologie und Umweltpolitik

Stellt sich abschließend die Frage: Woher stammt der Plastikmüll, der einige Strände des Gardasees verschmutzt? Einen großen Anteil haben, wie es offenkundig scheint, Konsumgüter und Verpackungsmaterialien, die entweder direkt oder auf Umwegen über Mülldeponien in den See und damit auch in die ufernahen Bereiche gelangen.

Der Gardasee sei laut Prof. Laforsch, Inhaber des Lehrstuhls für Tierökologie I an der Universität Bayreuth, keineswegs ein ungewöhnliches Beispiel für die Verschmutzung eines Ökosystems durch Kunststoffe. Das Gegenteil sei der Fall, wie sich vermuten lässt:

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", sagt Professor Laforsch. Plastikrückstände seien 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.

 
 

Ansammlung unterschiedlicher Kunststoffpartikel, die an den Ufern des Gardasees aufgelesen wurden. Viele dieser Partikel, insbesondere einige hochgiftige Substanzen, sind allerdings so winzig (kleiner als 500 Mikrometer), dass sie mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. H. Imhof / C. Laforsch, Universität Bayreuth.

Von der DFG gefördertes 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 herausfinden, in welcher Form und in welchen Mengen sich Kunststoffpartikel in Organismen und Organen ansammeln. Das Vorhaben wird deshalb dazu beitragen, die Risiken aufzuklären, die mit der Verunreinigung von Ökosystemen durch Kunststoffrückstände verbunden sind. Es kann auf diese Weise helfen, Strategien zu entwickeln, um zukünftige Schäden für Mensch und Natur zu vermeiden.

Ein wichtiger Schritt ist der richtige Umgang mit dem Wertstoff Kunststoff: Er gehört nicht in die Umwelt und auch nicht auf die Deponie, davon sind auch Experten überzeugt. Recycling ist der Weg, den wir gehen müssen. Kunststoff ist zu wertvoll, um ihn einfach in die Umwelt zu entsorgen.

Quelle
H. K. Imhof, N. P. Ivleva, J. Schmid, R. Niessner, C. Laforsch,
Contamination of beach sediments of a subalpine lake with microplastic particles, Current Biology 23 (2013) 867-868