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Mikroplastik, das von Walen, Delfinen und Robben aufgenommen wird, verbleibt nicht unbedingt in deren Verdauungstrakt oder wird wieder ausgeschieden, sondern kann ins Fettgewebe verschiedener Körperteile oder in die Lunge gelangen, wie ein Forschungsteam der Duke University in einer neuen Studie feststellte.
Greg Merrill, Doktorand am Duke University Marine Lab und Hauptautor der Studie, untersuchte Fett- und Lungengewebeproben von 12 Arten von Meeressäugern, insgesamt 32 Individuen, auf Mikroplastik und fand in gut zwei Drittel der Proben mikroskopisch kleine Kunststoffpartikel. Seine Entdeckung zeigt, dass auch bei Meeressäugern die mit der Nahrung aufgenommenen Mikroplastikteilchen vom Verdauungstrakt über verschiedene Wege zu anderen Organen transportiert werden und sich im Gewebe festsetzen können.
«Dies ist eine zusätzliche Belastung zu allem anderen, dem sie ausgesetzt sind: Klimawandel, Umweltverschmutzung, Lärm, und jetzt nehmen sie nicht nur Plastik auf und haben mit den großen Stücken in ihren Mägen zu kämpfen, sondern sie werden auch noch in Körpergewebe abgelagert», sagt Greg Merrill Jr. in einer Pressemeldung der Universität. «Ein gewisser Anteil ihrer Masse besteht jetzt aus Plastik.»
Da Kunststoffe von Fett angezogen werden, untersuchte Merrill drei verschiedene Arten von Fettgewebe: die dicke Unterhautspeckschicht oder Blubber, die Schall-produzierende Melone im Schädel sowie die Fettpolster entlang des Unterkiefers. Auch das Lungengewebe analysierte er und fand in allen vier Gewebearten Mikroplastikpartikel.
Die Studie, die im Oktober im Fachjournal Environmental Pollution erscheinen wird und vorab online veröffentlicht wurde, weist erstmals die sogenannte Translokation von Plastikpartikeln bei Meeressäugern nach. In Miesmuscheln, Seescheiden sowie in mehreren Süßwasser- und Seefischen wurde in früheren Untersuchungen bereits gezeigt, dass Mikroplastik in verschiedene Gewebe gelangen kann.
Auch wenn laut Merrill der größte Teil der aufgenommenen Kunststoffteilchen wahrscheinlich wieder ausgeschieden wird, verbleibt ein gewisser Anteil im Körper. Wie genau die Mikroplastikpartikel die Darmwand passieren, ist jedoch noch nicht geklärt. Der Studie zufolge könnten Partikel bis 130 Mikrometer Größe entweder von Zellen des Darmgewebes aufgenommen und in zirkulierende Körperflüssigkeiten wieder abgegeben werden oder durch Kanäle zwischen benachbarten Zellen diffundieren. Allerdings waren die in der Studie gefundenen Partikel durchschnittlich zwischen 198 und 537 Mikrometer groß, was nahelegt, dass die Kunststoffteilchen eher durch kleine Verletzungen den Darm verlassen haben.
Welche Auswirkungen die im Gewebe eingebetteten Kunststoffteilchen auf den Stoffwechsel der Meeressäuger haben, will Merrill als nächstes untersuchen. Frühere Studien deuten daraufhin, dass Kunststoffe und die Chemikalien und Schadstoffe, die in bzw. auf den Teilchen sitzen, zahlreiche Effekte im Organismus haben können. Dazu zählen Störungen im Hormonkreislauf mit Auswirkungen auf das Wachstum, den Stoffwechsel und die Frühentwicklung, Veränderungen des Erbguts und Entstehung von Krebszellen. Darüberhinaus bergen die Mikroplastikpartikel auch die Gefahr einer mechanischen Verletzung des Gewebes.
Die Proben stammen von Tieren, die zwischen 2000 und 2021 in Alaska, Kalifornien und North Carolina entweder strandeten oder von Subsistenzjägern erlegt wurden. Zu den 12 untersuchten Arten gehören unter anderem Belugawale, Buckelwale, Bartrobben, Ringelrobben und Largha-Robben. Die Bartrobbe war allerdings die einzige Robbe, bei der Mikroplastik im Gewebe nachgewiesen wurde.
Die Mikroplastikkonzentrationen in den Gewässern rund um Alaska sind mit 5.000 Mikroplastikpartikeln pro Quadratkilometer an der Wasseroberfläche deutlich niedriger als auf der atlantischen Seite der Arktis, wo bis zu 30-fach höhere Werte gemessen wurden. Das liegt unter anderem daran, dass der Zustrom aus dem Nordpazifik in die Tschuktschensee über die Beringstraße vergleichsweise eng ist, während Meeresströmungen aus dem Atlantik Plastik und Mikroplastik ungehindert in die östliche Arktis transportieren können. Dennoch stellten die Forschenden insbesondere in den Proben der Belugawale, die alle aus Alaska stammen, Kunststoffteilchen im Gewebe fest — bis zu neun Partikel pro Probe jeweils in der Lunge und im Fettpolster am Unterkiefer, wobei die einzelnen Gewebeproben nur etwa 11 bzw. 12 Gramm wogen.
Die Tiere nehmen Mikroplastik meist indirekt mit ihren Beutetieren auf, die die Partikel bereits im Verdauungssystem oder in Geweben eingelagert haben.
«Für mich unterstreicht dies die Allgegenwärtigkeit von Plastik im Meer und das Ausmaß dieses Problems», sagt Merrill. «Einige dieser Proben stammen aus dem Jahr 2001. Das passiert also schon seit mindestens 20 Jahren.»
Für die traditionellen indigenen Gemeinschaften, die oft noch Subsistenzjagd betreiben, kann eine solch hohe Belastung der Meerestiere ebenfalls zum Gesundheitsrisiko werden.
Julia Hager, PolarJournal
Link zur Studie: “Microplastics in Marine Mammal Blubber, Melon, & Other Tissues: Evidence of Translocation,” Greg Merrill, Ludovic Hermabessiere, Chelsea Rochman, Douglas Nowacek. Environmental Pollution, Oct. 15, 2023. DOI: 10.1016/j.envpol.2023.122252