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Mikroplastik reichert sich aufgrund seiner Langlebigkeit in der Meeresumwelt an. Es gelangt in Nahrungsnetze und ist eine potenzielle Gefahr für Meeresorganismen. Das  Institut für Fischereiökologie hat in Nord- und Ostsee untersucht, in welchem Maße Fische Mikroplastik aufnehmen und im Labor getestet, ob Fische durch Mikroplastikfasern geschädigt werden.

Die Belastung der Meeresumwelt mit Plastikabfällen ist ein vielschichtiges Problem. Kunststoffe sind in der Regel langlebig und werden im Meer nur langsam abgebaut. Allerdings werden sie durch UV-Bestrahlung und Biofouling porös und dann durch mechanische Einwirkung zerkleinert. Dabei entsteht Mikroplastik, was ebenfalls nur langsam weiter zersetzt wird. Mikroplastik kann allerdings auch direkt in die Meere eingetragen werden, z. B. über die Luft oder mit unzureichend geklärten Abwässern. Eine Form von Mikroplastik-Partikeln, die aktuell in der Umwelt am zahlreichsten gefunden werden, sind mikroskopisch kleine Fasern, die bei der Herstellung und dem Waschen von kunststoffhaltigen Textilien in die Umwelt gelangen.

Am Thünen-Institut wurden deshalb mögliche Belastungen von Fischen durch Plastikabfälle genauer untersucht. In einem vom BMEL geförderten Projekt (PlasM) wurde erforscht, wieviel Mikroplastik tatsächlich in Wildfischen vorhanden ist. Dazu wurden Fische, insbesondere Klieschen, eine Plattfischart, in der Nord- und Ostsee bei Routinebefischungen beprobt. Aus den Verdauungstrakten der Fische wurden Proben extrahiert und mittels Spektrometrie auf Plastikrückstände untersucht. Tatsächlich ließen sich Mikroplastikpartikel (meist Polypropylen) in Verdauungstrakten der Fische nachweisen. Typische Befunde zeigten allerdings weniger als 10 Mikroplastikpartikel pro Fisch.

Diese Untersuchungen belegen, dass Fische in ihrer marinen Umwelt Mikroplastik aufnehmen. Die relativ niedrige Anzahl von Mikroplastikpartikeln pro Fisch deutet aber darauf hin, dass Mikroplastik nicht im Verdauungstrakt von Fischen angereichert wird und die Partikel ausgeschieden werden.

Um das genauer zu überprüfen, wurde im Laborexperiment Fischfutter mit Mikroplastik-Fasern versetzt und an Dreistachlige Stichlinge verfüttert. Dabei wurden die Mikroplastikfasern in relativ niedrigen und umweltnahen Konzentrationen, zum anderen aber auch in sehr hohen Konzentrationen in das Futter gemischt. So sollte geprüft werden, ob das Wachstum oder die Gesundheit der Fische beeinträchtigt werden könnte, wenn die Belastung der Meere mit Mikroplastik weiter zunimmt. Zum Vergleich wurde außerdem noch Futter mit Zusätzen natürlicher Fasern (Baumwolle) und Futter ganz ohne Faserzusatz verfüttert.

Nach neun Wochen Fütterung wurden die Fische gründlich untersucht. Die inneren Organe wurden gewogen und auf mögliche pathologische Veränderungen hin inspiziert. Zusätzlich wurden den Fischen Immunzellen entnommen, um mögliche Entzündungsreaktionen im Darm feststellen zu können. Interessanterweise zeigten sich bei allen vorgenommenen Untersuchungen keine Unterschiede, unabhängig davon, ob Futter mit wenig oder viel Mikroplastikfasern, mit Naturfasern oder ohne Faserzusatz verwendet wurde. Mikroskopische Kot-Untersuchungen zeigten, dass sowohl die Mikroplastikfasern als auch die Baumwollfasern den Fischdarm passierten und mit dem Kot abgegeben werden. Die fehlenden Effekte auf das Wachstum und die Gesundheit der untersuchten Fische weisen darauf hin, dass die Fische von den hier verwendeten Mikroplastikfasern im Futter nicht beeinträchtigt wurden.

Mikroplastik könnte nicht nur durch die Aufnahme mit der Nahrung, sondern auch durch seine Anwesenheit im Wasser, also von außen, auf Fische wirken. Besonders empfindliche biologische Prozesse wie die Befruchtung der Fischeier und die Entwicklung der Embryonen in den Eiern könnten betroffen sein. Dies wurde in einem weiteren Versuch mit Dreistachligen Stichlingen untersucht. Von laichbereiten Weibchen wurden die Eier abgestreift und anschließend mit Spermien versetzt. Im Wasser findet dann unmittelbar die Befruchtung statt und die Eier beginnen sich zu entwickeln. In dem Experiment wurden bereits während der Befruchtung der Eier Mikroplastikfasern ins Wasser gegeben und die Entwicklung bis zum frühen Larvenstadium nach dem Schlupf beobachtet. Auch bei diesem Experiment zeigten sich keine negativen Effekte. Befruchtungs- und Schlupfraten waren gleich hoch, auch wenn sich Mikroplastikfasern an den Eischalen anhafteten. Auch Messungen der Herzschlagfrequenz der frisch geschlüpften Larven ergaben keine Hinweise auf Wirkungen der Fasern.

In einer Folgestudie wurden am Institut in Filets das Muskelgewebe von Stichlingen untersucht, die zuvor mit Mikroplastik-Partikeln gefüttert wurden. Ein Übergang der Partikel in das Filet konnte nicht nachgewiesen werden. Dies steht in Einklang mit zahlreichen anderen Studien, die zu ähnlichen Ergebnissen kommen. Insgesamt ergaben die Untersuchungen keine Hinweise darauf, dass die Gesundheit von Fischen oder ihr essbarer Anteil durch Mikroplastikpartikel in den gegenwärtig vorhandenen Konzentrationen im Meer beeinträchtigt werden.

Link zur Studie

Borealis und SYSTEMIQ geben gemeinsam mit ihren Partnern, der norwegischen Regierung, NOVA Chemicals, Borouge und Veolia, ihre Absicht bekannt, das Projekt STOP („Stop Ocean Plastics“) weiter auszubauen. Die Vorzeigeinitiative in Südostasien soll verhindern, dass Kunststoffe in die Ozeanegelangen. Die auf der „Our Ocean Conference 2018“ getroffene Vereinbarung umfasst zumindest zwei weitere Städtepartnerschaften in Indonesien sowie die Aufbringung weiterer USD 10 bis15 Millionen für technische Unterstützung, gemeinnütziges Engagement, Infrastrukturprojekte und zusätzliche Lösungen zur Verpackungsverwertung.

Das Vorhaben baut auf der erfolgreichen Entwicklung der ersten Städtepartnerschaft des STOPProjekts in Muncar, Ost-Java, Indonesien, auf. Damit wird verhindert, dass mehr als 10.000 Tonnen Kunststoffe in den nächsten fünf Jahren in die Ozeane gelangen. Darüber hinaus werden neue Arbeitsplätze in der Region geschaffen und reproduzierbare Lösungen und Innovationen für andere Städte geliefert.

Das Projekt STOP wurde im Jahr 2017 von Borealis, einem führenden Anbieter innovativer Lösungen in den Bereichen Polyolefine, Basischemikalien und Pflanzennährstoffe, und SYSTEMIQ, einem Beratungs- und Investmentunternehmen, das nach Lösungen gegen Systemversagen sucht, ins Leben gerufen. Das Ziel des Projekts besteht darin, zu verhindern, dass Kunststoffe in die Umwelt gelangen, indem Partnerschaften mit Stadtregierungen eingegangen werden, um effektive Kreislaufsysteme zu entwickeln.

Geschätzte 80 % des Meeresmülls kommen vom Festland, wobei rund 50 % davon aus nur fünf asiatischen Volkswirtschaften stammen. Mit dem Wirtschaftswachstum in diesen Ländern ist auch der Kunststoffverbrauch gestiegen, während die Entwicklung effektiver Managementsysteme für Festabfälle hinterherhinkt.

Indonesien steht vor einer akuten Herausforderung: Nur 60 % aller Abfälle werden durch städtische Abfallmanagementsysteme gesammelt, während der Rest verbrannt oder in der Umwelt deponiert wird. Dieser Abfallschwund sowie das mangelhafte Abfallmanagement trugen zu einem Rückgang der Produktivität in der Fischerei sowie des Tourismus bei und wirkten sich negativ auf die allgemeine Gesundheit der Bevölkerung aus.

Als Reaktion darauf verkündete die Regierung Indonesiens das ehrgeizige Ziel, Kunststoffe im indonesischen Ozean bis 2025 um 70 % zu senken, und verabschiedete einen Maßnahmenplan gegen die Vermüllung der Meere. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die Effizienz der Abfallmangementsysteme in Städten schnellstens vorangetrieben werden, verbunden mit entsprechenden politischen Maßnahmen auf Systemebene, Innovation und der Entwicklung kreislauforientierter Materialien. Das Projekt STOP unterstützt die Umsetzung dieses Vorhabens.

Muncar, ein wichtiger Fischereihafen in Ost-Java, der über kein effektives Abfallmanagementsystem verfügt und mit den Kunststoffabfällen im Hafen, an den Stränden und in den Flüssen überfordert ist, wurde als erster Standort für eine Städtepartnerschaft im Rahmen des STOP-Projekts ausgewählt. Laut einer sozioökonomischen Haushaltserhebung zu den Abfallgewohnheiten der Bevölkerung, die von Sustainable Waste Indonesia (SWI) durchgeführt wurde, werden 90 % der Haushalte in Muncar nicht durch offizielle Müllsammeldienste bedient. Daher entsorgen rund 45 % der Einwohner Muncars ihre Abfälle in den Flüssen, 20 % verbrennen sie und der Rest wird am Festland deponiert oder vergraben. Aufgrund des großen Interesses der Branche, das Projekt STOP zu unterstützen, kann dessen Expansion nun früher als ursprünglich geplant beginnen.

„Wir sind davon überzeugt, dass ein Kurswechsel möglich ist! Als Gründungsmitglied des STOP-Projekts, gemeinsam mit unserem Partner SYSTEMIQ, freuen wir uns, dass wir hier eine Vorreiterrolle einnehmen“, erklärt Borealis‘ CEO Alfred Stern. „Die Expansion des STOP-Projekts ist ein weiterer wichtiger Meilenstein im Rahmen unserer Bemühungen als Industriepartner, die Vermüllung der Meere zu verhindern. Wir werden das Momentum nutzen und laden unsere Mitbewerber aus der Branche sowie unsere Partner entlang der Wertschöpfungskette ein, sich unserem Projekt STOP anzuschließen.“

„Das Momentum, die Dynamik und ersten positiven Auswirkungen des STOP-Projektes zeigen, dass Partnerschaften zwischen Industrie und Regierungen effektive Lösungen schaffen können, um die Vermüllung der Meere zu verhindern“, erklärt Martin R. Stuchtey, Gründer und Managing Partner von SYSTEMIQ. „Wir hoffen, dass diese Bemühungen mit dem kontinuierlichen Engagement unserer Partner an Tempo und Umfang zunehmen, um Indonesien zu einem Musterbeispiel dafür zu machen, was in Asien und auf der gesamten Welt erreicht werden kann.“

„Norwegen hat sich dazu entschlossen, das Projekt zu unterstützen, da es die grundlegenden Ursachen von Problemen des Abfallmanagements bekämpfen will und eine Senkung der Abfallemissionen in den Meeren verspricht“, erklärt Norwegens Botschafter in Indonesien, Vegard Kaale. „Indonesien hat sich ambitionierte Ziele gesetzt, um die Vermüllung der Meere zu senken, und wir wollen diese Bemühungen so gut wie möglich unterstützen.“