Potenzielle Gesundheitsrisiken von Mikroplastikpartikeln
Vieles von dem, was Sie über Plastikverschmutzung gehört haben, könnte falsch sein. Der berüchtigte Great Pacific Garbage Patch ist keine große Müllinsel, sondern besteht aus vom Menschen verursachten Abfällen, die sich über Hunderte von Meilen im Meer verteilen – eher eine Suppe als eine schwimmende Müllhalde. Recycling ist komplizierter, als man uns beigebracht hat: Weniger als neun Prozent des von uns erzeugten Plastiks werden wiederverwendet, und der Großteil landet im Meer. Und die Verschmutzung durch Plastik beschränkt sich nicht nur auf das offene Meer: Es ist auch in einem Großteil der Luft, die wir atmen, und der Lebensmittel, die wir essen, enthalten.
In Thicker Than Water: The Quest for Solutions to the Plastic Crisis” nimmt die Journalistin Erica Cirino die Leser mit auf eine Reise rund um den Globus, um die Wissenschaftler und Aktivisten zu treffen, die die wahre Geschichte der Plastikkrise erzählen. Vom Deck eines Segelboots, das auf Plastikjagd geht und dessen Motor nicht mehr funktioniert, bis hin zu den Labors, in denen Spitzenforschung zu Mikroplastik und den von uns aufgenommenen Chemikalien betrieben wird, zeichnet Cirino ein umfassendes Bild davon, wie die Plastikverschmutzung die Tierwelt und die menschliche Gesundheit bedroht. Thicker Than Water” zeigt, dass die Plastikkrise auch eine Geschichte der ökologischen Ungerechtigkeit ist, da ärmere Länder einen größeren Anteil des weltweiten Mülls aufnehmen und die hergestellten Chemikalien vor allem schwarze und einkommensschwache Gemeinden bedrohen.
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Mit neuen Gesetzen zum Verbot von Einwegartikeln und technologischen Innovationen, die Plastik in unserem Leben ersetzen sollen, gibt es etwas Hoffnung am Horizont. Doch Cirino zeigt, dass wir das Problem nur lösen können, wenn wir uns seinem ganzen Ausmaß stellen und beginnen, unsere Wegwerfkultur zu verbessern. Thicker Than Water ist ein beredter Aufruf, die Systeme, die Wellen von Plastikmüll produzieren, neu zu untersuchen.
Viele Chemikalien, die bei der Herstellung von Kunststoffen verwendet werden, so genannte Weichmacher, sind bekanntermaßen giftig, wie Studien an nichtmenschlichen Tieren und an Menschen gleichermaßen belegen. Bisphenole, wie Bisphenol A (BPA), und Phthalate sind zwei gängige Klassen von Weichmachern, von denen bekannt ist, dass sie die Hormonaktivität von Wild- und Labortieren beeinträchtigen, was zu Stoffwechsel- und Wachstumsproblemen sowie zu Krebs führt.
Zu den Chemikalien, die sich häufig an Mikroplastikpartikel in den Ozeanen anlagern, gehören Pestizide wie Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT), das weltweit verboten wurde, außer zur Bekämpfung von durch Insekten übertragenen epidemischen Krankheiten wie Malaria. Zu den anderen Toxinen, die sich an Mikroplastik anlagern, gehören Industriechemikalien wie polychlorierte Biphenyle (PCB), die für unzählige Zwecke verwendet wurden, unter anderem als Zusatzstoffe für Antifouling-Schiffsbodenfarben, bis die meisten Länder der Welt – einschließlich eines Großteils der Europäischen Union und der USA – die meisten ihrer Verwendungen verboten. Sowohl DDT als auch PCB sind Giftstoffe, von denen bekannt ist, dass sie bei Menschen und Wildtieren durch direkte Exposition wie Einatmen und Verschlucken gesundheitsschädliche Wirkungen hervorrufen. Diese und viele andere vom Menschen hergestellte Gifte, die heute in der Natur zu finden sind, werden als “persistente organische Schadstoffe” (POS) eingestuft, die eine chemische Struktur besitzen, die dem Abbau widersteht, so dass sie langfristig in der Umwelt verbleiben und zirkulieren können. POSs haben daher die Fähigkeit, die Umwelt kontinuierlich zu vergiften, indem sie in verschiedene Ebenen der Lebenswelt eindringen, bevor sie in verwandte chemische Nebenprodukte (so genannte Metaboliten, die in der Regel ebenfalls giftig sind) umgewandelt werden.
Wenn ein Lebewesen Plastik frisst, gehen Wissenschaftler davon aus, dass die in der Natur aus Plastik hergestellten oder absorbierten Giftstoffe in ihr Körpersystem gelangen und möglicherweise gesundheitliche Probleme verursachen. Meerestiere, die Mikroplastik verzehren, werden beispielsweise auch durch die in den Partikeln enthaltenen Weichmacher und etwaige POS-Mitbringsel aus dem Meer belastet. Im Vergleich zu intakteren Plastikteilen verfügt Mikroplastik über eine zusätzliche Oberfläche mit gezackten Rändern, die die Abgabe von Chemikalien in den Körper der Tiere verstärken kann.
Dieses Phänomen, das der Wissenschaftler Kristian Syberg von der Universität Roskilde untersucht hat, wird als Vektoreffekt bezeichnet. Die Moleküle dieser Toxine, die von einem wandernden Vektor – der Plastik – getragen werden, sind oft lipophil oder haben eine physikalische und chemische Neigung zu Fetten und neigen daher dazu, sich im Fettgewebe von Lebewesen anzusammeln. Fett dient als Speicher für Toxine, die freigesetzt werden, wenn der Körper die Fettzellen zur Energiegewinnung anzapft. Wenn dies geschieht, muss die Leber die darin eingeschlossenen Chemikalien verstoffwechseln.
Nahrungsknappheit ist eine häufige Erfahrung für wilde Tiere, die in und über dem weiten und unerbittlichen offenen Meer leben. Bei meiner Arbeit mit Wildtieren auf dem Land habe ich beobachtet, wie Tiere wie Falken und Eulen in mageren Zeiten schnell krank wurden oder starben, wenn auch nicht an Hunger an sich: Toxikologische Untersuchungen von Raubtieren haben ergeben, dass die Gifte in den Fettzellen des Körpers, die sich im Laufe des Lebens durch den Verzehr wilder Nahrung angesammelt haben, freigesetzt werden, wenn der Körper Fett zur Energiegewinnung verbrennt. Da sie nicht schnell abgebaut werden, verweilen die POSs im Körper und reichern sich mit der Zeit an. Wenn ein Tier hauptsächlich von Fettreserven leben muss, beschleunigt sich die Geschwindigkeit, mit der der Körper Giftstoffe abbaut, so dass schädliche Chemikalien, die einst in den Fettzellen gespeichert waren, in das Gehirn und andere lebenswichtige Organe gelangen.
Natürlich besteht die Erde aus Chemikalien. Wir sind aus Chemikalien gemacht. Es sind die giftigen Chemikalien, die uns umgeben, die wir vermeiden müssen, um sicher zu sein. Einige davon, wie z. B. radioaktive Metalle, kommen natürlich in unterschiedlichen Mengen vor, während andere, wie z. B. PCB, durch den Menschen in die Welt gebracht wurden. Diese Chemikalien sind nun ständig um uns herum und in uns, und wir können geschädigt werden, wenn wir zu viel auf einmal oder über einen längeren Zeitraum einer zu hohen Konzentration ausgesetzt sind. Die Allgegenwart von Mikroplastik und der chemische Vergrößerungsvektor-Effekt verkomplizieren diese Gleichung, indem sie unsere Welt mit kleinen Dosen von Giften füllen, die uns – wenn sie von unserem Körper aufgenommen werden – näher an den schmalen Grat bringen, der Sicherheit von Schaden trennt.
Eine Reihe von Wissenschaftlern untersucht derzeit die Rolle des Vektoreffekts im offenen Meer und erforscht, wie Plastik Gifte im Meer und im Körper von Meerestieren verbreitet. Die folgenden Chemikalien, die häufig in Mikroplastik nachgewiesen werden, sind am besorgniserregendsten: Weichmacher. Viele Wissenschaftler konzentrieren sich auf andere Chemikalien, die Mikroplastik in der Natur aufnehmen kann, aber wir müssen uns auch – und vielleicht noch dringender – genau ansehen, welche Arten von Kunststoffzusatzstoffen jetzt durch Plastik, insbesondere Mikroplastik und Nanoplastik, in die Umwelt gelangen.
Die Untersuchung des Vektoreffekts ist aus einer Reihe von Gründen schwierig, unter anderem wegen der großen Vielfalt an toxischen Chemikalien, die ein Stück Mikroplastik enthalten kann. Am kniffligsten ist diese Forschung, wenn es um die kleinsten Plastikteile – Nanoplastik – geht, die schwer zu sammeln und zu analysieren sind. Wissenschaftler haben Nanoplastikpartikel aufgespürt, die von Plankton aufgenommen werden, das wiederum von Fischen gefressen wird. Und im Körper der Fische haben die Wissenschaftler den Weg des Nanoplastiks vom verdauten Plankton in ihren Eingeweiden bis in ihre Blutbahn und dann in ihr Gehirn verfolgt. Fische mit Nanoplastik im Gehirn zeigen abweichende Verhaltensweisen, wie z. B. eine verkürzte oder beschleunigte Fresszeit und zu viel oder zu wenig Erkundung ihrer Umgebung. Diese Verhaltensweisen, die oft Energie verschwenden und die Fähigkeit der Fische zur Beutejagd beeinträchtigen, scheinen auf neurologische Fehlfunktionen hinzuweisen, die wahrscheinlich durch das Vorhandensein von Plastik und den darin enthaltenen Chemikalien verursacht werden.
Nanoplastikpartikel müssen nicht unbedingt gegessen werden, um Schaden anzurichten. Sie wurden von Fischföten aufgenommen, die noch in ihren Eiern wachsen. Wissenschaftler der Duke University haben beobachtet, dass Zebrabärblingeier, die nur sechs Stunden nach ihrer Befruchtung in mit Nanoplastik verseuchtes Wasser getaucht wurden, einen Teil des Nanoplastiks aus dem umgebenden Wasser in die Fischembryonen übertragen haben. Dort verteilte sich das Nanoplastik in den sich noch entwickelnden Föten. Als die Babyzebrafische schlüpften, sahen sie körperlich normal aus. Doch unter der Haut schlugen ihre Herzen abnormal langsam, und im Gegensatz zu gesunden jungen Zebrafischen, die normalerweise voller Energie sind, bewegten sich diese Jungfische eher träge in ihren Becken. Diese Merkmale würden zweifellos ihre Überlebenschancen verringern, wenn sie versuchen würden, in freier Wildbahn zu überleben.
Auch wenn die Gefahren der Aufnahme und Exposition von Mikroplastik und Nanoplastik noch nicht vollständig geklärt sind, sind sich die Wissenschaftler einig, dass diese kleinen Plastikpartikel effiziente Transporter für giftige Chemikalien sind, die eine Bedrohung für das Leben von Wildtieren darstellen. Wie werden menschliche Körper von Mikro- und Nanoplastikpartikeln beeinflusst?
