Mehr als nur Kieselsteine – Strandsand kann auch Kalksteinschalen mikroskopisch kleiner Meereslebewesen enthalten. Wie die Studie nun gezeigt hat, kann dieser „biologische Sand“ offenbar Nanoplastik enthalten: Forscher haben gezeigt, wie sogenannte Foraminiferen die Partikel in die das Sediment bildenden Schalen einbauen. Wissenschaftler sagen, dass die Bedeutung solcher Dinge für große Baustofflieferanten an vielen Küsten der Welt jetzt genauer geklärt werden sollte.
Die hässliche Signatur der Zivilisation ist vielerorts nicht zu übersehen: Müll liegt herum oder schaukelt am Ufer des Flusses. Plastik ist besonders problematisch, weil es nicht biologisch abbaubar ist. Stattdessen zerfallen die Fragmente einfach in immer kleinere Stücke, bis man sie Mikroplastik und ab einer Größe von unter einem Mikrometer schließlich Nanoplastik nennt. Das macht das Problem nicht kleiner – im Gegenteil: Studien zeigen, dass die Umwelt voll von diesen kleinen Partikeln ist und sie von vielen verschiedenen Lebewesen aufgenommen werden. In lebenden Organismen können sie Probleme verursachen. Die genaue Bedeutung der erhöhten Belastung durch Mikro- und Nanoplastik bleibt jedoch unklar. Bei der Erforschung dieser Frage erscheinen Informationen darüber, wie Partikel ökologisch besonders wichtige Organismen beeinflussen können, besonders wichtig.
Kleine Dinge, die in den Augen wichtig sind
Forscher um Marlena Joppien vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung in Bremen beschäftigen sich derzeit mit sogenannten Foraminiferen. Das sind Einzeller, die teilweise bis zu wenige Millimeter große Schalen bilden, deren Kammern an kleine Muscheln oder Schnecken erinnern. Sie kommen auf der ganzen Welt vor, aber hauptsächlich in warmen, flachen Küstengebieten. Dort tragen sie zusammen mit Muscheln stark zur Bildung von Sand bei, der sich an Stränden und Meeren ablagert. Sie sind daher sehr wichtig für die Stabilität der Küsten. Nun nehmen Joppien und ihre Kollegen frühere Hinweise, dass Foraminiferen Plastikpartikel fressen, genauer unter die Lupe.
“ສິ່ງມີຊີວິດເຫຼົ່ານີ້, ໃນບັນດາສິ່ງອື່ນໆ, ໃນ microalgae ຫຼືອະນຸພາກວັດຖຸອິນຊີທີ່ພວກມັນພົບເຫັນຢູ່ໃນພື້ນທະເລ. ອະນຸພາກພລາສຕິກຈຸນລະພາກ ແລະນາໂນ ແມ່ນມີຂະໜາດຄ້າຍຄືກັນ ແລະສາມາດເຂົ້າໃຈຜິດໄດ້ງ່າຍສຳລັບອາຫານສັດທີ່ມີທ່າແຮງ,” Joppien ອະທິບາຍ. ເພື່ອສືບສວນຂະບວນການທີ່ສອດຄ້ອງກັນ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງກັບ foraminifera ຈາກກຸ່ມ Amphistegina, ເຊິ່ງມີຂະຫນາດເຖິງປະມານຫນຶ່ງມິນລິແມັດ. ໃນຖັງນ້ໍາທະເລ, ພວກມັນເປີດເຜີຍສິ່ງມີຊີວິດນ້ອຍໆໃຫ້ກັບອະນຸພາກ nanoparticles polystyrene ໃນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນທີ່ສາມາດເກີດຂື້ນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສິ່ງແວດລ້ອມຂອງມື້ນີ້. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ fluorescence ເພື່ອສືບສວນຂອບເຂດທີ່ພວກມັນດູດເອົາອະນຸພາກແລະລວມເອົາພວກມັນເຂົ້າໄປໃນແກະທີ່ມີຮູບຮ່າງຂອງມັນ.
gegessen und in das Kalkskelett integriert
Wie die Forscher berichteten, fanden sie in den meisten Foraminiferen große Mengen gelb fluoreszierender Nanoplastikpartikel. „Wenn die Plastikpartikel klein genug sind, nehmen die Foraminiferen sie als Nahrung auf“, sagt Seniorautorin Marleen Stuhr vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung. Obwohl einige Protozoen Plastik nach einem Fressversuch ablehnen, behält etwa die Hälfte der Foraminiferen die Plastikladung. Nach acht Wochen zeigte die Untersuchung mit dem Rasterelektronenmikroskop, dass viele der Einzeller die Plastikpartikel bereits mit einer Kalkschicht umhüllt hatten. Mit anderen Worten: Die Partikel werden in den Lebensraum Kalk integriert. Die Konsolidierung scheint auch die Bildung neuer Zellen in der Struktur zu beinhalten, schrieben die Forscher.
Aber was bedeutet das Ergebnis jetzt? „Der Einbau von Partikeln kann Vor- und Nachteile für die Umwelt haben. Beispielsweise können die Billionen von Foraminiferen am Meeresboden eine Senke für Nanoplastik darstellen – das System, das Plastik aus dem Ozean extrahiert“, sagt Stuhr. Andererseits können Partikel aber auch für kleine Organismen schädlich sein. Dieser Fall ist jedoch unklar. Wenn Einzeller jedoch Plastikpartikel mit ihrer natürlichen Nahrung verwechseln und in ihre Kalkhülle einbauen, könnten die Konsistenz, die Schalenbildung und ihre Stabilität gestört werden – mit Folgen für ihre gesamte Population, sagen Wissenschaftler.
Unter anderem kann dies langfristige Auswirkungen auf die Küsten und Inseln haben, die stark durch Meeresspiegelanstieg und Erosionsprozesse belastet sind. Der Beitrag von Foraminiferen zum Küstenmaterial kann erheblich sein: An Stränden und in flachen Meeresgebieten werden Muscheln oft in Dichten von mehr als einem Kilogramm pro Kubikmeter abgelagert. „Die aktuellen Ergebnisse machen deutlich, dass die Auswirkungen der Plastikverschmutzung auf kalkbildende Organismen weiter untersucht werden müssen“, schreiben die Wissenschaftler abschließend.
Quelle: Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung, Artikel: Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-022-18547-4
