Wie das Mikroplastik in den Körper gelangt

Makroplastik wie Einkaufstüten, Verpackungen oder Fischernetze machen nur ein Viertel des in die Umwelt gelangenden Kunststoffs aus. Der Rest, etwa 74 Prozent, ist sogenanntes Mikroplastik. (NELSON/dpa)

Bis zu fünf Gramm – soviel nimmt der Mensch pro Woche an Mikroplastik zu sich, durch Nahrung, Trinkwasser und das Atmen. Zu diesem Ergebnis gelangen Forscher der australischen Universität Newcastle, die sich im Auftrag der Umweltstiftung WWF bereits vorhandene Studien genauer anschauten. Zum Vergleich: Fünf Gramm entsprechen in etwa dem Gewicht einer Kreditkarte.

Als Mikroplastik werden winzige Kunststoffteilchen bezeichnet, die kleiner sind als fünf Millimeter und größer als ein Mikrometer, also ein Tausendstel Millimeter. Derartige Partikel finden sich in der Atemluft, im Trinkwasser, in Salz, in Bier, aber auch in Schalentieren. Mikroplastik, das möglicherweise auf anderem Wege vom Menschen aufgenommen wird, wurde in der australischen Analyse nicht berücksichtigt. Auch Fisch wurde von den Forschern trotz verfügbarer Daten ausgeschlossen – weil nicht klar ist, wie viel Mikroplastik beim Verzehr mitgegessen wird und wie viel beispielsweise in den Innereien der Tiere verbleibt.

Der WWF fordert ein globales Abkommen gegen Plastikverschmutzung mit verbindlichen Zielen. „Wenn wir kein Plastik in unserem Körper wollen, müssen wir verhindern, dass jedes Jahr Millionen Tonnen Kunststoffmüll in die Natur geraten“, sagte die Leiterin des Bereiches Meeresschutz beim WWF Deutschland, Heike Vesper, laut einer Mitteilung. Technisch ist es praktisch unmöglich, die kleinen Teilchen wieder aus der Umwelt zu entfernen. Nach Ansicht des WWF gibt es deshalb nur eine sinnvolle Herangehensweise: Es muss dringlichst verhindert werden, dass Plastik überhaupt in die Natur gelangt.

Die kleinen Teilchen entstehen unter anderem beim Abrieb von Reifen oder Schuhsohlen, beim Verschleiß größerer Plastikteile oder beim Waschen synthetischer Textilien. Auch Mikroplastikpartikel in Kosmetika, aus Bauschutt oder Verwehungen von Sport- und Spielplätzen enden als Mikroplastik in der Umwelt. Das Fraunhofer-Institut ging in einer Studie aus dem vergangenen Jahr davon aus, dass in Deutschland nur rund ein Viertel des Kunststoffs, der in die Umwelt gelangt, aus Makroplastik besteht. Als Makroplastik werden größere Kunststoffprodukte bezeichnet, etwa Einkaufstüten, Verpackungen oder Fischernetze. Der Rest, etwa 74 Prozent, sind demnach Mikroplastik.

Wasser aus Flaschen häufiger betroffen

Der WWF-Studie zufolge nimmt der Mensch das meiste Mikroplastik über das Trinkwasser auf. Wasser aus Flaschen ist dabei im Allgemeinen häufiger betroffen als Leitungswasser. Dafür ist vermutlich die zumeist aus Plastik bestehende Flasche selbst oder der Produktions- beziehungsweise Transportprozess verantwortlich. Leitungswasser aus Grundwasservorkommen ist laut WWF-Expertin Kraas in Deutschland unbedenklich: „Man geht nach heutigem Forschungsstand davon aus, dass es im deutschen Grundwasser keinen realen Befund für Mikroplastik gibt.“ Laut der Studie gibt es bei Trinkwasser deutliche regionale Unterschiede. In den USA oder Indien wurde doppelt so viel Plastik nachgewiesen wie in Europa oder Indonesien. „Wie viel Mikroplastik jemand aufnimmt, ist abhängig vom Wohnort, den Lebensbedingungen und der Ernährungsweise“, sagt Heike Vesper vom WWF.

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Dass die meisten Plastikteilchen über Trinkwasser in den menschlichen Körper gelangen, zeigt auch eine erst vor Kurzem im Fachblatt „Environmental Science & Technology“ veröffentlichte Studie. Die für die USA erstellte Untersuchung kommt zu dem Schluss, dass Wasser aus Flaschen sogar wesentlich mehr Mikroplastik enthält als Leitungswasser. Die Studie geht insgesamt von bis zu 121 000 Partikeln aus, die ein erwachsener Mann jedes Jahr unter anderem auch über Nahrung aufnimmt. Da sie nur einen Teil der möglichen Mikroplastikquellen berücksichtigen konnten, gehen die Forscher davon aus, dass ihre Schätzungen drastisch zu niedrig liegen und der Anteil tatsächlich noch sehr viel höher ist.

Der Studie zufolge nehmen US-Amerikaner Mikroplastik vor allem durch Atemluft, Wasser aus Flaschen und über Meerestiere auf. Beide Studien lassen dabei aber keine wissenschaftlichen Rückschlüsse auf Deutschland zu. Sie enthalten auch keine Informationen, wie sich die Aufnahme von Plastik auf die Gesundheit auswirkt. Das, schreiben die Wissenschaftler, müsse nun weiter erforscht werden.

Ob und inwiefern Mikroplastik dem Menschen schadet, ist laut Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) bislang nicht bewiesen. „Die These, dass Mikroplastik aus Lebensmitteln Menschen krank macht, ist derzeit wissenschaftlich nicht belegt“, sagte Institutspräsident Andreas Hensel der Funke-Mediengruppe.

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Die Forscher der „Environmental Science & Technology“-Studie schreiben, dass die Auswirkungen von Mikroplastik auf die menschliche Gesundheit weitgehend unbekannt sind, trotzdem seien mögliche Ursachen für Schäden schon beschrieben worden. Auch das BfR will mögliche negative Auswirkungen nicht ausschließen. Nach einem Aufsatz von Alfonso Lampen vom BfR reagieren die meisten sogenannten Polymere, aus denen Plastik hauptsächlich besteht, im menschlichen Körper nicht. Eine toxische Wirkung sei also vermutlich erstmal unwahrscheinlich – auch wenn es hier viele offene Fragen gebe.

Zudem fügten die Hersteller laut Lampen dem Plastik oft Zusatzstoffe, wie Weichmacher, Farbstoffe und Duftstoffe hinzu. Diese könnten unter bestimmten Bedingungen im Körper wieder freigesetzt werden. Außerdem sei es möglich, dass die Plastikteilchen durch die Umwelt zum Beispiel durch Algentoxine oder Biozide kontaminiert wurden. In diesen Fällen ist unklar, ob sie im Menschen wieder freigesetzt werden können.

Kleine Partikel in einer Größenordnung von wenigen Mikrometern könnten direkt von Zellen in Lunge oder Darm aufgenommen werden, so die „Environmental Science & Technology“-Studie. Die Datengrundlage sei aber noch nicht groß genug, als dass sich auf gesundheitliche Auswirkungen schließen ließe. Lampen schreibt, dass in allen Geweben, mit denen die Partikel in Kontakt kommen, prinzipiell unerwünschte Wirkungen auftreten könnten. Deshalb sei die Frage nach dem Gesundheitsrisiko von Mikroplastik durch Ernährung eine der wichtigsten Fragen der Risikobewertung. Die Forschung ist allerdings kompliziert. Größere Partikel bis in den Millimeterbereich sind einfacher zu analysieren. Kleinere könnten durch Filtrations- und Siebtechniken nicht erfasst werden, gleichzeitig spielten sie für die Aufnahme durch den Menschen eine größere Rolle.

Insgesamt fehlen den Forschern noch zahlreiche Daten, um die Auswirkungen auf die Gesundheit bestimmen zu können. Das BfR geht davon aus, dass der Kenntnisstand zu Mikroplastik in den nächsten Jahren deutlich wachsen wird. So würden auch die Analysen besser. Bis dahin bringt auch die „Environmental Science & Technology“-Studie das Vorsorgeprinzip ins Spiel: Um die Aufnahme von Mikroplastik zu reduzieren, wäre es am effektivsten, weniger Plastik zu produzieren und zu nutzen.

Meeresbewohner leiden

Inwiefern Mikroplastik für andere Wesen, nämlich für Korallen gefährlich sein kann, hat ein Forscherteam von der Boston University erforscht. In den „Proceedings B“ der britischen Royal Society berichten die Wissenschaftler, dass die Teilchen Korallen gleich in mehrfacher Hinsicht schaden können. Ein Versuch mit Steinkorallen zeigt, dass manche Tiere bevorzugt Plastikpartikel verzehren und dann weniger natürliche Nahrung fressen. Zudem können Korallen zusammen mit dem Kunststoff gefährliche Krankheitserreger aufnehmen.

Plastik stellt für viele Ozeanbewohner eine Gefahr dar – etwa wenn sie Kunststoff fressen, der dann ihren Magen-Darm-Trakt verstopft. Tiere wie etwa Vögel, Schildkröten oder Wale können dann mit vollem Magen verhungern. Dass auch Mikroplastik Tieren schaden kann, zeigt das Team um Rotjan nun an der Steinkoralle A. poculata. Sie lebt entlang der US-Ostküste von Massachusetts bis Florida und besteht aus Tausenden kleinen Polypen, die mit ihren Tentakeln Schwebstoffe aus dem Wasser filtern und verdauen – auch Mikroplastik.

Bei im Staat Rhode Island gesammelten Korallen fanden die Forscher pro Polyp durchschnittlich 112 solche Partikel, darunter vor allem Fasern aus in der Industrie weit verbreiteten Verbindungen wie Polyamid oder Polyester. „Das zeigt, wie wichtig es ist, die Formen des Mikroplastiks zu berücksichtigen“, schreiben die Wissenschaftler.

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In Laborversuchen zeigten die Forscher dann, dass die Polypen Mikroplastik ihrer natürlichen Nahrung wie etwa Eiern von Salinenkrebsen vorziehen. Diese Vorliebe könne den Tieren aus zwei Gründen schaden, betonen sie: Zum einen sorge Mikroplastik für Sättigung, sodass die Tiere weniger Nährstoffe aufnehmen. Zudem verbrauchten sie für den Verzehr und die Verdauung des Kunststoffs Energie.

Doch die Versuche der Forscher enthüllen eine möglicherweise noch größere Gefahr: Auf den Plastikpartikeln bilden sich Kolonien aus Algen, Bakterien und anderen Kleinstorganismen. Diese Biofilme können Krankheitserreger enthalten. In den Versuchen fütterten die Forscher Korallen mit Mikroplastik, auf dem Kolibakterien siedelten.

Selbst wenn die Korallen das Plastik nach 48 Stunden wieder ausschieden, blieben die Bakterien im Organismus und vermehrten sich. Die Polypen starben nach zwei Wochen, nach weiteren zwei Wochen starben dann auch die Nachbarpolypen – Plastiknahrung ohne Krankheitserreger steigerte die Mortalität dagegen nicht. Die Experimente geben damit einen weiteren Hinweis darauf, was andere Studien bereits vermuten ließen: Krankheiten von Korallenriffen könnten mit der zunehmenden Plastikverschmutzung zusammenhängen.

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Der Eintrag von Plastik in die Meere ist in den vergangenen Jahren zu einem immer größeren Problem geworden: Experten gehen davon aus, dass jährlich rund fünf bis 13 Millionen Tonnen Plastik in den Ozeanen landen. Da der Plastik-Abbau 500 bis 1000 Jahre dauern kann, existiert fast das gesamte auf der Erde geschaffene Plastik noch; oft ist es zu Mikroplastik verwittert.