Es ist das hässliche Markenzeichen der modernen Zivilisation: Die Menschheit erzeugt gigantische Mengen an Kunststoffprodukten – und wenn sie nicht mehr gebraucht werden, landen sie leider oft in der Umwelt. Das Problem ist dabei, dass synthetische Plastikstoffe kaum biologisch abgebaut werden. Die Teile zerfallen stattdessen nur in immer kleinere Stückchen, bis man sie als Mikroplastik und ab Größen unter einem Mikrometer schließlich als Nanoplastik bezeichnet.
Dies verkleinert das Problem nicht etwa – im Gegenteil: Es wimmelt in der Umwelt von diesen künstlichen Teilchen, sie dringen bis in die entlegensten Bereiche der Welt vor und werden von zahlreichen Lebewesen aufgenommen. Auch in Geweben des Menschen wurden sie schon nachgewiesen. Die genaue Bedeutung dieser Belastung ist zwar noch unklar, doch es wird befürchtet, dass sich die Partikel in komplexer Weise negativ auf die menschliche Gesundheit sowie auf Ökosysteme auswirken könnten.
Neben den unklaren Wirkungen von Mikro- und Nanoplastik gibt es allerdings auch noch immer offene Fragen zu den Bildungsprozessen. Grundsätzlich ist bekannt, dass physikalische und chemische Faktoren zum Zerfall in immer kleinere Fragmente führen: Sonnenlicht zermürbt Kunststoffe und Wasserbewegungen führen zu einer Zerkleinerung an harten Oberflächen. Das Forscherteam um Seniorautor Baoshan Xing von der University of Massachusetts Amherst ist nun hingegen dem möglichen Beitrag von Lebewesen nachgegangen.
Biologischer Fragmentierung auf der Spur
In ihrem Fokus standen dabei die in den Meeren und Süßgewässern der Welt weitverbreiteten Rädertierchen. Die über 2000 verschiedenen Arten dieser Organismen kommen in manchen Gewässern in teils hohen Bestandsdichten vor: Ein Liter Wasser kann bis zu 23.000 einzelne Rädertierchen beherbergen. Auf den ersten Blick wirken diese 0,1 bis 0,5 Millimeter kleinen Wesen wie winzige „Schredder-Maschinen“. Denn ihren Namen haben die Rädertierchen Wimpernkränzen zu verdanken, mit denen sie sich Nahrung zuführen. Die eigentliche mechanische Einheit bildet jedoch der Kauapparat in ihrem Inneren. Es handelt sich um Hartstrukturen, mit denen sie Schalen von Nahrungspartikeln knacken können. So kam bei den Forschern der Verdacht auf, dass sie mit diesem Kauapparat möglicherweise auch Mikroplastikpartikel abraspeln können.
Um dies zu überprüfen, führten Xing und seine Kollegen Versuche mit verschiedenen Meeres- und Süßwasserarten von Rädertierchen durch. Sie konfrontierten sie dabei mit Mikroplastik-Partikeln, wie sie in der Umwelt heute vielerorts auftreten können. Die Plastikteilchen besaßen dabei Größen, die von den Rädertierchen in ihr Kau- und Verdauungssystem aufgenommen werden können. Wie sie mit den Gebilden umgingen und inwieweit sie diese durch Bearbeitung in kleinere Fragmente umwandeln, erfassten die Wissenschaftler durch mikroskopische Untersuchungen sowie durch Analysen der Ausscheidungen.
