Mikroplastik in unserer Mitte: Neue Einblicke in die Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit

Die Produktion und der Verbrauch von Kunststoffen haben im letzten Jahrhundert exponentiell zugenommen und unsere Umwelt mit diesem allgegenwärtigen Material überflutet. Aber Kunststoffe verschwinden nicht einfach, wenn sie weggeworfen werden - sie zerfallen in immer kleinere Teile, das sogenannte Mikroplastik. Forscher gewinnen neue Erkenntnisse darüber, wie Mikroplastik unsere Welt durchdringt und unsere Gesundheit beeinträchtigen kann.

Was ist Mikroplastik?

Mikroplastik sind Kunststoffteile, die kleiner als 5 mm sind. Sie stammen aus zwei Hauptquellen: primäres Mikroplastik sind mikrokleine Kunststoffe, die absichtlich hergestellt und verwendet werden, wie z. B. Mikroperlen in Kosmetika und Hygieneprodukten; sekundäres Mikroplastik entsteht, wenn größere Kunststoffteile durch Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Wellenschlag und mechanischen Abrieb zerbrechen. Da sich Kunststoffabfälle in der Umwelt ansammeln, ohne vollständig abgebaut zu werden, verwittern sie zu Mikroplastik.

Das Vorkommen von Mikroplastik in der Umwelt

Die Verschmutzung durch Mikroplastik wurde weltweit dokumentiert. In Studien wurde Mikroplastik in Süß- und Meeresgewässern auf der ganzen Welt gefunden, auch in abgelegenen Bergseen und im gefrorenen arktischen Meereis. Auch im Boden ist Mikroplastik allgegenwärtig, auch in Ackerböden, was darauf hindeutet, dass sich Mikroplastik auch durch natürliche Prozesse anreichert. Eine weitere Möglichkeit ist der kommerzielle Verkauf von Wasser und Salz in Flaschen - in einigen weit verbreiteten Marken wurden sogar Spuren von Mikroplastik gefunden.

Die große Menge an Mikroplastik ist darauf zurückzuführen, dass es stabil und nicht abbaubar ist. Der Abbau durch Verwitterung ist ein äußerst langsamer Prozess, der mehr Mikroplastik erzeugt. Im Gegensatz zu anderen Schadstoffen wird Mikroplastik im Laufe der Zeit nicht herausgefiltert oder abgebaut, sondern reichert sich an. Das Ausmaß der Plastikproduktion übersteigt alle bisherigen Bemühungen zur Reinigung oder Regulierung. Die geringe Größe von Mikroplastik ermöglicht es außerdem, dass es durch Wind und Meeresströmungen leicht über weite Strecken transportiert werden kann.

Auswirkungen auf Wildtiere und Ökosysteme

Zahlreiche Studien belegen, dass Mikroplastik dem Leben im Meer schadet. In Laborversuchen wurde festgestellt, dass Mikroplastik die Immunfunktion und die Entwicklung von Fischen und Schalentieren beeinträchtigt. Meeresschildkröten und Seevögel halten Mikroplastik fälschlicherweise für Nahrung - mit möglicherweise tödlichen Folgen. Bei Feldbeobachtungen wurde Mikroplastik im Verdauungstrakt einer Vielzahl von Meerestieren weltweit nachgewiesen, vom Zooplankton bis zu Walen.

Mikroplastik konzentriert auch Giftstoffe aus dem Meerwasser und bildet einen Vektor, über den diese Chemikalien in die Nahrungsnetze gelangen. Bei vielen Arten stört die Aufnahme von Plastik den Energiehaushalt und die Nährstoffaufnahme. Einige Forschungsergebnisse deuten sogar auf Auswirkungen von Mikroplastik auf Populationsebene hin, da der Rückgang bestimmter Seevogelarten mit dem Grad der Mikroplastikverschmutzung korreliert. Die Auswirkungen werden sich wahrscheinlich auf ganze Ökosysteme ausbreiten.

Auswirkungen von Mikroplastik auf die menschliche Gesundheit: Ein sich abzeichnendes Bild

Wie wild lebende Tiere sind auch Menschen täglich über verschiedene Wege Mikroplastik ausgesetzt. Die Exposition über die Atemwege erfolgt über die Innenraumluft und synthetische Textilien. Die Aufnahme über die Nahrung wird jedoch als der wichtigste Weg angesehen. Studien schätzen, dass Menschen jährlich Millionen von Mikroplastikpartikeln über Lebensmittel und Getränke aufnehmen.

Auch wenn die gesundheitlichen Auswirkungen noch unklar sind, zeichnen neue Forschungsergebnisse ein bedrohliches Bild. Studien zeigen, dass verschlucktes Mikroplastik aus dem Darm in Organe wie Leber, Niere und Gehirn von Nagetieren übergeht und sich dort anreichert. Dies deutet darauf hin, dass Mikroplastik direkt mit unseren Geweben interagieren oder Stoffwechselprozesse stören kann.

Insbesondere wurden Stoffwechselveränderungen im Darm, in der Leber und im Gehirn nach Mikroplastikexposition dokumentiert. Gezielte Analysen deuten auf systemische Auswirkungen auf den Aminosäurestoffwechsel, die Gallensäuresynthese und die Verarbeitung von Xenobiotika hin. Kunststoffgemische scheinen wirksamer zu sein als einzelne Kunststoffe, wobei die stärksten Auswirkungen bei höheren Expositionswerten auftreten. Die Fähigkeit von Mikroplastik, unseren Stoffwechsel zu verändern, gibt Anlass zur Sorge um das Immunsystem, den Hormonhaushalt und andere Körpersysteme, die eng mit dem Ernährungszustand verbunden sind.

Aufgrund ihrer geringen Größe kann Mikroplastik die Schutzbarrieren auch leichter überwinden als größere Abfälle. Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass Nanokunststoffe bei Nagetieren die Plazentaschranke von der Mutter zum Fötus überwinden können, was Anlass zur Sorge um die reproduktive Gesundheit gibt. Studien zur Inhalation haben außerdem ergeben, dass sich Nanokunststoffe nach Exposition der Lunge systemisch umverteilen.

Die Techniken zum Nachweis von Mikroplastik machen rasche Fortschritte. Zu den jüngsten Fortschritten gehört die Sichtbarmachung von Mikroplastik in postmortalem menschlichen Lungen- und Lebergewebe. Mikroplastik wurde sogar im Blut und im Stuhl von lebenden Menschen quantifiziert - ein bisher einmaliger Befund, der die Untersuchung der gesundheitlichen Auswirkungen weiter vorantreibt. Die Schwellenwerte für die Schädlichkeit und die Mechanismen der Toxizität sind jedoch nach wie vor schwer zu bestimmen.

Regulierung der Kunststoffflut

Auch wenn Kunststoffe unbestreitbare Vorteile für das moderne Leben mit sich bringen, ist ihr derzeitiges Produktions- und Nutzungsniveau angesichts der Umweltverschmutzung unhaltbar. Mehrere Länder und Gerichtsbarkeiten haben Verbote erlassen, die auf primäre Mikroplastikquellen wie abspülbare Kosmetika abzielen. Das eigentliche Problem bleibt jedoch die Abhängigkeit der Gesellschaft von Einwegkunststoffen, die nicht biologisch abbaubar sind.

Die Reduzierung des unnötigen Kunststoffverbrauchs durch Alternativen, das Verbot problematischer Artikel und die Verbesserung der Abfallentsorgungsinfrastruktur sind die einfachsten Lösungen. Recycling-Programme gewinnen immer noch nur einen bescheidenen Teil der gebrauchten Kunststoffe zurück, die meisten werden weggeworfen. Die untersuchten technologischen Optionen zielen darauf ab, Kunststoffe vollständig abzubauen oder sie in wertschöpfende Materialien umzuwandeln.

Da die langfristigen Folgen einer Exposition gegenüber Mikroplastik in geringer Dosis und dessen Anreicherung in wild lebenden Tieren und Menschen noch unbekannt sind, sind Vorsichtsmaßnahmen angebracht. Fortgesetzte öffentliche Aufklärungskampagnen ermutigen zu individuellen Maßnahmen wie der Reduzierung des Verbrauchs von abgefülltem Wasser. Letztendlich erfordert die Eindämmung der Plastikverschmutzung konzertierte, systematische Anstrengungen an vielen Fronten, um ein Umdenken zu bewirken und die Industrie davon abzuhalten, Kunststoffe als Einwegartikel zu behandeln.

Die Sättigung unserer Umwelt mit Mikroplastik ist beispiellos in der Geschichte der Erde. Da die ständige Erzeugung von Mikroplastik den Abbau oder die Entfernung übersteigt, haben wir ein Vermächtnis der Verschmutzung geschaffen, das die Produkte, die es erzeugen, weit überdauern wird. Es ist zwar schwierig, den Plastik-Fußabdruck der Menschheit zu verringern, aber für das Ökosystem und die Gesundheit der Bevölkerung ist das unerlässlich. In dem Maße, wie die Forschung unser Verständnis der Auswirkungen erweitert, müssen Vorschriften Lösungen ermöglichen, die Mikroplastik an der Quelle eindämmen, bevor sich die Schäden weiter anhäufen.

Hinweis(e)

1. https://doi.org/10.1289/EHP13435

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