Wenn Bakterien unseren Körper infizieren und unser Immunsystem sie nicht selbst bekämpfen kann, sind wir auf Antibiotika angewiesen. Diese Arzneimittel töten die Bakterien und werden nach getaner Arbeit von unserem Körper abgebaut oder wieder ausgeschieden. Mit dem Abwasser gelangen diese Medikamentenreste dann in Kläranlagen, die die Rückstände jedoch meist nicht vollständig herausfiltern. Daher landet ein Teil der Antibiotika aus dem menschlichen Gebrauch letztlich in Bächen, Flüssen und Seen.
Wie viel Antibiotika auf diese Weise in die globalen Gewässer gelangen, hat nun erstmals ein Team um Heloisa Ehalt Macedo von der McGill University ermittelt. Dafür verwendeten die Forschenden ein globales Rechenmodell, das auf Messdaten von 877 Standorten in Flüssen basiert. Es beinhaltet Messwerte von den 40 weltweit meistgenutzten Wirkstoffen im Jahr 2015 sowie Daten zu Fließgeschwindigkeit, Zuflüssen, natürlicher Abbaurate und Co.
Fast ein Drittel der Antibiotika landet im Wasser
Die Berechnungen ergaben, dass jedes Jahr etwa 8.500 Tonnen Antibiotika in Flusssystemen auf der ganzen Welt landen. Das entspricht 29 Prozent dessen, was wir Menschen jährlich einnehmen. Am häufigsten und in den größten Mengen fanden die Forschenden das Antibiotikum Amoxicillin, gefolgt von Ceftriaxon und Cefixim. Dieser Fund ist wenig überraschend, denn das zur Penicillin-Gruppe gehörende Amoxicillin ist das weltweit am häufigsten verwendete Antibiotikum und wird vor allem in Südostasien zunehmend verschrieben. Die Antibiotika-Mengen waren vielerorts zwar eher gering, aber auf sechs Millionen Kilometern Flussstrecke weltweit erreichen sie bereits bedenkliche Konzentrationen, wie Macedo und ihre Kollegen berichten. Das entspricht 25 Prozent der untersuchten Flusstrecken.
„Obwohl die Rückstände einzelner Antibiotika in den meisten Flüssen nur sehr geringe Konzentrationen aufweisen, kann die chronische und kumulative Freisetzung dieser Substanzen in die Umwelt ein Risiko für die menschliche Gesundheit und die aquatischen Ökosysteme darstellen“, sagt Macedo. Demnach ist die Umweltbelastung vielerorts jetzt oder in naher Zukunft bereits hoch genug, um Wasserlebewesen wie Fische oder Algen zu schädigen. Denn die Wirkstoffe sind für manche Flussorganismen giftig oder stören deren Stoffwechsel. Da sich die Antibiotika-Rückstände über das Trinkwasser und die Nahrungskette zudem in der Natur ausbreiten und auch wieder in unseren Körper gelangen, könnte auch unsere Gesundheit leiden. Zudem kann eine anhaltende Konfrontation mit Antibiotika bei der Darmflora und auch Krankheitserregern Resistenzen fördern, wie das Team erklärt. Das würde die Antibiotika auf Dauer unwirksam machen.
„Diese Studie soll nicht vor dem Einsatz von Antibiotika warnen – wir brauchen Antibiotika für globale Gesundheitsbehandlungen. Aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es unbeabsichtigte Auswirkungen auf die aquatische Umwelt und Antibiotikaresistenzen geben kann“, betont Co-Autor Bernhard Lehner von der McGill University. „Die Antibiotika-Auswirkungen zu vermeiden oder zu reduzieren, erfordert Abschwächungs- und Managementstrategien.“ Nach Ansicht der Autoren müssen daher die Antibiotikakonzentration in Flüssen besser überwacht und die Abwässer besser gereinigt werden, bevor sie in die Gewässer gelangen, um die Wasserqualität zu verbessern.
