Millionen von Autos und Lastkraftwagen sind ständig auf unseren Straßen unterwegs – und das hat einen hohen Preis: Der Verkehr belastet in komplexer Weise die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Dabei stehen vor allem die Freisetzung von Klimagasen sowie die Luftverschmutzung durch Verbrennungsprodukte im Fokus. Doch in den letzten Jahren ist auch eine Umweltbelastung ins Visier gerückt, die auf eine andere Quelle zurückzuführen ist: Durch die Abnutzung von Reifen und Straßenoberflächen entstehen nano- bis mikrometergroße Partikel, die in erheblichen Mengen in die Umwelt gelangen. Studien haben bereits aufgezeigt, dass es sich um komplexe Mischungen mit problematischen Komponenten handelt. Die Reifen- und Straßenabriebpartikel umfassen das Reifengummi mit seinen verschiedenen Zusätzen wie Weichmacher und viele weitere potenziell schädliche Substanzen: Mineralöle, Metalle und verschiedene Chemikalien.
20.000 Tonnen Abrieb
Zum Teil werden die Partikel durch den Wind in die Umwelt getragen, große Mengen gelangen aber auch durch den Regen in das Abwasser oder Gewässer. Auf diese Weise werden Schätzungen zufolge jährlich in Deutschland über 20.000 Tonnen der problematischen Partikel in Bäche, Flüsse und Seen eingetragen. Die Forschenden um Lorenzo Rigano vom Senckenberg Biodiversität und Klimaforschungszentrum Frankfurt (SBiK-F) sind deshalb nun der Frage nachgegangen, wie sich diese Belastung auf Wasserorganismen auswirken könnte. Die Forschenden analysierten dazu zunächst Sedimente aus straßennahen Gewässern in Aachen, um typische Mengen und Zusammensetzungen des enthaltenen Reifenabriebs in städtischen Bereichen zu erfassen. „So konnten wir in den urbanen Sedimenten ein hochkomplexes, für die Verschmutzung durch Straßenabflüsse typisches Stoffgemisch nachweisen“, berichtet Rigano.
Anschließend setzten die Forschenden das belastete Material für Experimente mit Zuckmücken-Larven ein. Es handelt sich dabei um sehr häufige Lebewesen in unseren heimischen Gewässerökosystemen, die oft als Modellorganismen bei Studien eingesetzt werden. Die Larven schlüpfen aus Eiern, die die Fluginsekten in Gewässer ablegen. Sie ernähren sich dann am Grund von Biomasse, bis sie sich zu den Mücken entwickeln und den Vermehrungszyklus schließen. Für die Studie wurden die Zuckmücken-Larven nun unterschiedlichen Konzentrationen der Abrieb-haltigen Sedimente ausgesetzt. Anschließend erfassten die Forschenden, wie sich die Tiere im Vergleich zu Kontrollen ohne Belastung entwickelten.
Aus den Experimenten ging eine deutliche Beeinträchtigung durch die Substanzen hervor, die von den Partikeln ins Wasser freigesetzt werden, berichten die Forschenden: Es zeigten sich komplexe und deutlich schädliche Auswirkungen auf die Mückenlarven sowie die sich aus ihnen entwickelnden Mücken. „Das kontaminierte Sediment erhöhte die Sterblichkeit um fast 30 Prozent. Auch die Fruchtbarkeit nahm deutlich ab und es kam zu einer Verringerung der Zahl fruchtbarer Eier pro Weibchen. Wir konnten außerdem deutliche Zeichen von oxidativem Stress feststellen und die Populationswachstumsrate war je nach Konzentration signifikant verringert“, berichtet Rigano.
