Plastikmüll im Meer beherbergt zahlreiche Mikroorganismen Giftmischendes Plankton auf Mikroplastik

Mikroplastik hat verschiedene Einflüsse auf die Umwelt. Im Meer sammeln sich beispielsweise zahlreiche Mikroorganismen an den umherschwimmenden Teilchen. Welche Arten sich dort in welcher Zahl ansiedeln, hat nun eine Studie der Leibniz-Institute für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und für Ostseeforschung (IOW) gezeigt. Dabei wurde auch eine potenziell gefährliche Planktonart auf dem Plastikmüll in großer Konzentration nachgewiesen.

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Berlin – Ein Plastikteilchen von einem Gramm Gewicht kann mehr lebende Organismen beherbergen als eintausend Liter Seewasser, in denen es schwimmt. Doch in welchem Ausmaß Mikroorganismen Mikroplastik im Brackwasser besiedeln und welche Arten dabei dominieren muss laut Expertenmeinung noch weiter erforscht werden. Ein Team aus Gewässerforschern der Leibniz-Institute für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und für Ostseeforschung (IOW) hat nun die natürliche Besiedlung von Mikroplastik aus Polyethylen (PE) und Polysterol (PS) mit eukaryotischen Mikroorganismen untersucht.

Die Forscher inkubierten wenige Millimeter große PE- und PS-Teilchen für 15 Tage an verschiedenen Stellen in der Ostsee, der Warnow und in einer Kläranlage mit der natürlichen Mikrofauna. Anschließend untersuchten sie mittels Sequenzanalysen die komplexen Lebensgemeinschaften auf dem Mikroplastik. Rund 500 verschiedene Eukaryoten-Arten tummelten sich auf den winzigen Teilchen.

„Fischtötendes“ Plankton auf Mikroplastik

Die Liste der am stärksten auf Mikroplastik ausgebreiteten Mikroorganismen wurde von der potenziell giftigen Planktonart Pfiesteria piscicida angeführt. Diese Dinoflagellaten erreichten etwa fünfzig Mal so hohe Dichten wie im umgebenden Wasser und etwa zwei bis drei Mal so hohe Dichten wie auf vergleichbaren Holzpartikeln.

Der Name „piscicida“ bedeutet fischtötend, denn der Erreger kann die Haut von Fischen durch die Bildung von Giftstoffen schädigen. Diese Gifte können bei Massenentwicklung die Gesundheit von Mensch und Tier stark gefährden.

Zur Dichteabschätzung der unterschiedlichen Mikroorganismen wählten die Forscher eine Methode zur Quantifizierung spezifischer ribosomaler RNA. Bei dieser Methode wird nicht die tatsächliche Zellzahl der besiedelnden Organismen erfasst. Sie gilt aber als guter Indikator dafür, in welchem Maß bestimmte Organismen eine mikrobielle Lebensgemeinschaft prägen.

Auch Bakterien fühlen sich auf im Meer treibendem Mikroplastik wohl:

Bakterielle Biofilme

Zusätzliche Gefahr: Mikroplastik als Bakterienherd

Transportmittel über weite Strecken

„Mikroplastik kann ein bedeutender Lebensraum und ein Transportmittel für Mikroorganismen sein – auch für giftige oder schädigende. Wir konnten in unseren Untersuchungen feststellen, dass Mikroorganismen, beispielsweise potenziell giftige Dinoflagellaten wie Pfiesteria piscicida, sich auf Plastikteilchen anreichern und dort höhere Dichten als auf Treibholzteilchen oder im umgebenden Wasser erreichen“, erläutert die Erstautorin der Studie, Maria Therese Kettner vom IGB, die Ergebnisse.

Der Leiter der Studie, IGB-Forscher Hans-Peter Grossart, spricht eine weitere Problematik an: „Im Gegensatz zu natürlichen Substanzen wie Holz oder Algenkolonien, zerfallen die Mikroplastikpartikel nur extrem langsam und können so die anhaftenden Lebewesen über weite Strecken transportieren“. Schwimmendes Plastik könnte damit zur Ausbreitung von verschiedensten Organismen beitragen, darunter invasive, parasitäre oder pathogene Arten. „Allerdings verändern sich die Gemeinschaften auf Mikroplastik-Partikeln auch häufig, wenn sie ‚auf Reisen sind‘ und passen sich ihrer neuen Umgebung an“, sagt Matthias Labrenz, Meeresmikrobiologe vom IOW. „Daher benötigen diese Aspekte noch weitere Untersuchungen.“

Originalpublikation: Marie Therese Kettner; Sonja Oberbeckmann; Matthias Labrenz; Hans-Peter Grossart: The eukaryotic life on microplastics in brackish ecosystems, Frontiers in Microbiology. - 10(2019)art. 538; DOI: 10.3389/fmicb.2019.00538

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