Plastikmüll stört Kommunikation

Plas­tik­müll beein­trächtigt im Wass­er lebende Organ­is­men auf eine bish­er wenig beachtete Weise: Boten­stoffe, die für die Kom­mu­nika­tion unter Wass­er unent­behrlich sind, reich­ern sich an der Ober­fläche von Plas­tik­teilchen an und kön­nen dadurch ihre ökol­o­gis­chen Funk­tio­nen nicht mehr erfüllen. Dies zeigen Wis­senschaftler der Uni­ver­sität Bayreuth in ein­er neuen Studie am Beispiel von Wasser­flöhen. Die Tiere bilden Vertei­di­gungsstruk­turen aus, wenn Boten­stoffe ihnen sig­nal­isieren, dass sie von Fress­fein­den bedro­ht sind. Die Vertei­di­gun­gen sind jedoch deut­lich schwäch­er aus­ge­bildet, sobald sich Plas­tik­müll im Wass­er befind­et. In Sci­en­tif­ic Reports stellen die Wis­senschaftler ihre Erken­nt­nisse vor.

„Forschungsar­beit­en zu den möglichen Effek­ten von Plas­tik­par­tikeln in der Umwelt haben sich bish­er auf direk­te Auswirkun­gen fokussiert, die beispiel­sweise auftreten kön­nen, wenn diese mit der Nahrung aufgenom­men wer­den. Wir haben hinge­gen an einem Fall­beispiel nachgewiesen, welche poten­ziellen Risiken die bloße Anwe­sen­heit von Plas­tik­müll in Ökosys­te­men hat“, erk­lärt Prof. Dr. Chris­t­ian Laforsch, der die Forschungsar­beit­en koor­diniert hat.

Von kleinen im Plank­ton leben­den Kreb­sen der Gat­tung Daph­nia (Wasser­flöhe) ist bekan­nt, dass sie sich vor Fress­fein­den durch ver­größerte kör­pereigene Struk­turen schützen: Beispiel­sweise entwick­elt die Art Daph­nia long­i­cepha­la eine große „Kopfhaube“ und einen lan­gen Stachel. Dadurch sind sie vor Angrif­f­en ihrer Fress­feinde, in diesem Fall Wasser­wanzen, geschützt. Boten­stoffe, soge­nan­nte Kairomone, bewirken, dass sich diese Struk­turen aus­bilden. Sie wer­den von natür­lichen Fress­fein­den im Wass­er abgegeben und sig­nal­isieren den Daph­nien die Anwe­sen­heit der Räu­ber. Das Team der Bayreuther Biolo­gen hat nun unter­sucht, wie es um dieses kör­pereigene Vertei­di­gungssys­tem bestellt ist, falls sich in der Umwelt der Wasser­flöhe auch Plas­tik­par­tikel befind­en. Für diese Tests haben sie zwei Kun­st­stoff­sorten aus­gewählt, die beson­ders häu­fig in Gewässern gefun­den wer­den. In den Ver­such­san­sätzen, in denen Plas­tik­par­tikel im Wass­er waren, wur­den die der Vertei­di­gung dienen­den Struk­turen deut­lich schwäch­er aus­ge­bildet. „Die Ergeb­nisse deuten darauf hin, dass sich die Kairomone zu einem erhe­blichen Teil an den Plas­tik­par­tikeln anlagern – ein Vor­gang, der als Adsorp­tion beze­ich­net wird. Dadurch kön­nen sie im Wass­er nicht mehr detek­tiert wer­den, so dass den Wasser­flöhen fälschlicher­weise eine gerin­gere Gefahr sig­nal­isiert wird“, sagt der Erstau­tor der Studie, Ben­jamin Trot­ter M.Sc., Dok­torand an der Uni­ver­sität Bayreuth.

Die Fol­gen dieser gestörten Unter­wass­er-Kom­mu­nika­tion kön­nten weitre­ichend sein. Die Wasser­flöhe unter­schätzen die Gefahren, die ihnen von natür­lichen Fress­fein­den dro­hen, entwick­eln keine aus­re­ichende Abwehr und fall­en daher ihren Fress­fein­den häu­figer zum Opfer. „Daph­nien haben eine entschei­dende Bedeu­tung für das natür­liche Nahrungsnetz in ste­hen­den Gewässern“, sagt die Bayreuther Dok­torandin Anja Ramsperg­er M.Sc., die an der Studie eben­falls mit­gewirkt hat. Eine der­ar­tige Fehlanpas­sung, bed­ingt durch das bloße Vorkom­men von Plas­tik in der Umwelt, kön­nte das gesamte Nahrungsnetz bee­in­flussen und somit Auswirkun­gen auf das entsprechende Ökosys­tem haben.