Mikroorganismen auf Mikroplastik

Organ­is­men kön­nen auf Mikro­plas­tik wach­sen und sich im Gewäss­er anre­ich­ern. Forschende vom Leib­niz-Insti­tut für Gewässerökolo­gie und Bin­nen­fis­cherei (IGB) und dem Leib­niz-Insti­tut für Ost­seeforschung (IOW) zeigen in ein­er Studie, dass auch poten­ziell gift­bildende Mikroor­gan­is­men wie der Dinofla­gel­lat Pfi­es­te­ria pis­ci­ci­da Plas­tik­teilchen besiedeln und dort etwa fün­fzig Mal so hohe Konzen­tra­tio­nen erre­ichen wie im umgeben­den Wass­er und etwa zwei bis drei Mal so hohe Dicht­en wie auf ver­gle­ich­baren Treibholzpartikeln.

Ein Plas­tik­teilchen von einem Gramm Gewicht kann mehr lebende Organ­is­men beherber­gen als ein­tausend Liter See­wass­er, in denen es schwimmt. Bish­er ist kaum erforscht, in welchem Aus­maß Mikroor­gan­is­men Mikro­plas­tik im Brack­wass­er besiedeln und welche Arten dabei dominieren. Ein Team aus Gewässer­forscherin­nen und Gewässer­forsch­ern unter­suchte die natür­liche Besied­lung von Mikro­plas­tik aus Poly­ethylen (PE) und Poly­s­terol (PS) mit eukary­otis­chen Mikroor­gan­is­men. Eukary­otis­che Mikroor­gan­is­men sind beispiel­sweise Plank­tonarten, die – anders als Bak­te­rien und Viren – einen Zel­lk­ern besitzen.

Die Forschen­den inku­bierten wenige Mil­lime­ter große PE- und PS-Teilchen für 15 Tage an ver­schiede­nen Stellen in der Ost­see, der Warnow und in ein­er Kläran­lage mit der natür­lichen Mikro­fau­na. Anschließend unter­sucht­en sie mit­tels Sequen­z­analy­sen die kom­plex­en Lebens­ge­mein­schaften auf dem Mikro­plas­tik. Rund 500 ver­schiedene Eukary­oten-Arten tum­melten sich auf den winzi­gen Teilchen.

Gesundheitsgefährdung für Tier und Mensch

Die Top-20-Liste der Mikro­plas­tik Mikroor­gan­is­men wurde von ein­er poten­ziell gifti­gen Plank­tonart, dem Dinofla­gel­lat­en Pfi­es­te­ria pis­ci­ci­da ange­führt. Er erre­ichte etwa fün­fzig Mal so hohe Dicht­en wie wie im umgeben­den Wass­er und etwa zwei bis drei Mal so hohe Dicht­en wie auf ver­gle­ich­baren im Wass­er schwim­menden Holz­par­tikeln. Der Name „pis­ci­ci­da“ bedeutet fis­chtö­tend, denn der Erreger kann die Haut von Fis­chen durch die Bil­dung von Gift­stof­fen schädi­gen. Diese Gifte kön­nen bei Masse­nen­twick­lung die Gesund­heit von Men­sch und Tier stark gefährden. Die Forschen­den wählten zur Dichte­ab­schätzung der unter­schiedlichen Mikroor­gan­is­men eine Meth­ode zur Quan­tifizierung spez­i­fis­ch­er ribo­so­ma­ler RNA. Bei dieser Meth­ode wird nicht die tat­säch­liche Zel­lzahl der besiedel­nden Organ­is­men erfasst. Sie gilt aber als guter Indika­tor dafür, in welchem Maß bes­timmte Organ­is­men eine mikro­bielle Lebens­ge­mein­schaft prägen.

„Mikro­plas­tik kann ein bedeu­ten­der Leben­sraum und ein Trans­port­mit­tel für Mikroor­gan­is­men sein – auch für giftige oder schädi­gende. Wir kon­nten in unseren Unter­suchun­gen fest­stellen, dass Mikroor­gan­is­men, beispiel­sweise poten­ziell giftige Dinofla­gel­lat­en wie Pfi­es­te­ria pis­ci­ci­da, sich auf Plas­tik­teilchen anre­ich­ern und dort höhere Dicht­en als auf Treib­holzteilchen oder im umgeben­den Wass­er erre­ichen,” erläutert die Erstau­torin der Studie, Maria Therese Ket­tner vom IGB, die Ergeb­nisse. Der Leit­er der Studie, IGB-Forsch­er Hans-Peter Grossart, spricht eine weit­ere Prob­lematik an: „Im Gegen­satz zu natür­lichen Sub­stanzen wie Holz oder Algenkolonien, zer­fall­en die Mikro­plas­tik­par­tikel nur extrem langsam und kön­nen so die anhaf­ten­den Lebe­we­sen über weite Streck­en trans­portieren“. Schwim­mendes Plas­tik kön­nte damit zur Aus­bre­itung von ver­schieden­sten Organ­is­men, darunter inva­sive, par­a­sitäre oder patho­gene Arten, beitra­gen. „Allerd­ings verän­dern sich die Gemein­schaften auf Mikro­plas­tik­par­tikeln auch häu­fig, wenn sie ‚auf Reisen sind‘ und passen sich ihrer neuen Umge­bung an“, so Meeresmikro­bi­ologe Matthias Labrenz. „Daher benöti­gen diese Aspek­te noch weit­ere Unter­suchun­gen“, so der IOW-Forsch­er abschließend.