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Umwelt+Natur

Mikroplastik: Miesmuscheln reagieren robust

Miesmuschel
Junge Miesmuschel beim Versuch. (Bild: Thea Hamm)

Mikroplastik ist im Ozean längst allgegenwärtig. Aber zumindest Miesmuscheln scheinen mit diesen Wasser-Verunreinigungen bislang gut fertig zu werden, wie nun Langzeittests zeigen. Die Tiere zeigten weder bei der Wachstumsrate, noch bei der Filtration oder der Ausbildung ihrer Hafthaare Einbußen durch die Mikroplastik-Kontamination. Allerdings war die Aktivität bestimmter Enzyme bei ihnen vergleichsweise geringer.

Ob an der Wasseroberfläche, in der Tiefsee oder im Polareis – überall finden sich mittlerweile Plastikteile oder Mikroplastik. Mit teilweise fatalen Auswirkungen für die Tierwelt: Einige Walarten, Haie und Rochen verenden, wenn sie zu viel größere Plastikteile verschlucken oder sich verheddern. Zudem hatten schätzungsweise schon 90 Prozent aller Seevögel einmal Plastik im Bauch und einige davon sterben bereits an einem einzigen verschluckten Plastikstück. Und unter den Fischen in den mittleren Tiefen des Atlantiks leben heute vermutlich etwa drei Viertel der Tiere mit Mikroplastik im Magen.

Wie wirkt Mikroplastik auf Miesmuscheln?

Wie stark kleine marine Organismen von der Mikroplastik-Kontamination gefährdet sind, wurde bisher hingegen seltener untersucht. Deshalb haben nun Thea Hamm und ihre Kollegen vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel in einem Laborexperiment Miesmuscheln auf die Auswirkungen von Mikroplastik untersucht. Sie eignen sich als Modellorganismus für eine solche Studie sehr gut, weil sie in vielen Küstenökosystemen verbreitet sind und zur Nahrungsaufnahme große Mengen des mit Mikroplastik kontaminierten Meerwasser aufnehmen und filtrieren.

Für ihr Langzeit-Experiment setzten die Wissenschaftler rund 300 junge Miesmuscheln über einen Zeitraum von 42 Wochen verschiedenen Konzentrationen von Mikroplastik aus. „Das Besondere an dieser Studie ist nicht nur der lange Zeitraum, sondern auch, dass die Verschmutzung in den Versuchstanks Werten entsprach, die wir in der Umwelt wirklich messen“, so Hamm. „Viele frühere Studien liefen nur über deutliche kürzere Zeiträume, nutzten dafür aber unrealistisch hohe Plastikkonzentrationen. Das kann das Bild natürlich verfälschen“, ergänzt Co-Autor Mark Lenz.

Zudem testete das Team auch die Reaktion der Muscheln auf verschiedene Mikroplastikarten und -größen. „Wir verwendeten gleichmäßig runde Partikel, wie sie zum Beispiel in Kosmetika Verwendung finden, aber auch unregelmäßig geformte, wie sie beim Zerfall größerer Kunststoffteile entstehen“, erklärte Hamm. Während und nach der Versuchszeit maßen die Forscher unter anderem die Wachstumsrate der jungen Muscheln, die Produktion der Haftfäden, mit denen sie sich am Untergrund festhalten, und auch die Rate, mit der sie Futteralgen aus dem Wasser filterten. Die Daten verglichen sie mit Kontrolltieren, die in der gleichen Zeit in sauberen Wasser gehalten wurden.

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Kaum negative Reaktionen

„Entgegen verbreiteter Befürchtungen zeigt unsere Studie, dass die Miesmuscheln auch über einen längeren Zeitraum kaum von Mikroplastik im Wasser beeinträchtigt werden“, berichtet Hamm. So stellten sie und ihr Team fest, dass sich das Wachstum der Muscheln trotz der Plastikpartikel bis zum Testende nicht von dem der Kontrollmuscheln unterschied. „Die Wachstumsraten der Testmuscheln waren während des gesamten Experiments positiv und bewegten sich zwischen 0,005 und 1,850 Millimetern pro Woche, wobei kein signifikanter Unterschied in den Wachstumsraten zwischen den Versuchsgruppen beobachtet wurde“, so die Forschenden. Auch das Volumen des pro Zeiteinheit von den Miesmuscheln gefilterten Wassers unterschied sich kaum. Nur diejenigen Tiere, die mit mehreren zehntausend Teilchen pro Woche der höchsten Konzentration an Mikroplastik-Partikeln ausgesetzt waren, hatten eine etwas geringere Filtrations-Rate.

Zudem konnten die Forscher beobachten, dass die Produktion der Haftfäden bei allen Versuchsgruppen vergleichbar war. Nur die Muscheln, die kleinsten Polystyrol-Teilchen ausgesetzt waren, wie sie etwa in Dämmstoffen vorkommen, produzierten am Ende der Untersuchung rund 40 Prozent weniger Haftfäden. Erst spät im Experiment trat zudem ein weiterer schwacher negativer Effekt des Mikroplastiks auf die Leistung der Muscheln auf: Die Aktivität bestimmter Enzyme in den Kiemen der Muscheln, die Superoxid-Dismutasen, war im Vergleich zu der Kontrollgruppe in sauberen Wasser signifikant niedriger, so das Forscherteam.

Insgesamt deutet die Laborstudie dennoch darauf hin, dass Mikroplastik – zumindest in den Konzentrationen, in denen es zurzeit im Meer vorkommt – nur eine vergleichsweise geringe Bedrohung für Miesmuschelpopulationen darstellt. „Ihre hohe Anpassungsfähigkeit an die Anwesenheit von nicht essbaren Partikeln im Wasser macht sie vermutlich robust gegenüber dieser neue Form der marinen Umweltverschmutzung“, folgern die Wissenschaftler. „Das ist zunächst eine beruhigende Nachricht“, so Hamm. „Sie bedeutet aber noch keine Entwarnung was die Verschmutzung mit den Mikropartikeln generell angeht. Andere Arten reagieren vielleicht anders. Wir benötigen einfach noch mehr Langzeitexperimente unter realistischen Bedingungen.“

Quelle: GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Fachartikel: Science of the Total Evironment, doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.146088

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