Sogar in der Antarktis fressen Krill Plastik

Antarktischer Krill. | Foto von Valia Battat

Von Sam Zlotnik

5. Juni 2023

Im Südpolarmeer rund um die Antarktis bilden winzige Meerestiere die Grundlage für das gesamte Nahrungsnetz. Der wohl wichtigste unter ihnen ist Krill: garnelenartige Krebstiere, die als beliebter Snack für Wale bekannt sind. Von den Dutzenden Krillarten weltweit ist der Antarktische Krill (Euphasia superba) mit einer geschätzten Gesamtmasse von über 400 Millionen Tonnen eines der am häufigsten vorkommenden Tiere auf dem Planeten. Und aufgrund seines Vorkommens spielt der antarktische Krill auch eine entscheidende Rolle bei der Kohlenstoffbindung. Sinkende Exoskelette, Kadaver und Kotpellets fangen Kohlenstoff tief unter Wasser in der gesamten Antarktis ein.

Leider sind Meerestiere auch im Südpolarmeer nicht vor menschlichen Aktivitäten geschützt.

Zwei aktuelle Studien berichteten, dass antarktischer Krill verschiedene Arten von Mikroplastik aufnimmt, insbesondere Fasern aus Kleidung und anderen Textilien. Diese Ergebnisse verdeutlichen, wie sich unser Plastikverbrauch selbst auf scheinbar entlegene Umgebungen auswirkt. „Selbst die polare Umwelt ist nicht frei von Mikroplastikverschmutzung“, schreibt Hangbiao Jin, einer der Studienautoren, in einer E-Mail.

Jin, außerordentlicher Professor an der Technischen Universität Zhejiang, ist Teil eines Forschungsteams, das Krill aus zwei antarktischen Regionen gesammelt hat: den Südlichen Shetlandinseln und den Südlichen Orkneyinseln. Wissenschaftler haben Mikroplastik bereits bei Hunderten von Meerestieren nachgewiesen, darunter Krebstiere, Würmer, Fische, Meeresschildkröten und Robben. Und sie haben auf der ganzen Welt Tiere gefunden, die Plastik fressen, vom Nordatlantik über die argentinische Küste bis zum Südchinesischen Meer. Aufgrund der relativen Isolation des Südpolarmeeres sei jedoch unklar, inwieweit auch die antarktischen Arten betroffen sein würden, sagt Jin. Im Vergleich zu anderen Regionen, schreibt Jin, sei die Antarktis „ein relativ sauberes Gebiet mit sehr begrenztem Einfluss menschlicher Aktivitäten“.

Aber auch die Antarktis ist nicht ganz makellos. Eine Studie aus dem Jahr 2019 schätzte, dass Oberflächengewässer in der Nähe der Antarktischen Halbinsel im Durchschnitt etwa 1.800 Plastikteile pro Quadratkilometer enthielten. In anderen Ozeanen weltweit liegen die Werte typischerweise zwischen 1.000 und 100.000 Stück pro Quadratkilometer, obwohl diese Werte in besonders verschmutzten Gebieten wie dem Mittelmeer auch bis zu 900.000 erreichen können.

Nachdem sie Krill mit großen Netzen an 26 verschiedenen Probenahmestellen aufgesammelt hatten, untersuchten Jin und seine Kollegen die Tiere und fanden an jeder Stelle Mikroplastik im Krill. Die Forscher erfassten ein breites Spektrum unterschiedlicher Arten, Größen und Farben von Plastik im antarktischen Krill und veröffentlichten diese Ergebnisse in „Science of the Total Environment“.

In einer separaten Studie, die in der Fachzeitschrift „Royal Society Open Science“ veröffentlicht wurde, haben Wissenschaftler Mikroplastik sowohl in Krill als auch in Salpen gemessen – gallertartige, kettenbildende Lebewesen, die entfernt an Quallen erinnern, in Wirklichkeit aber Manteltiere oder Seescheiden sind. Die Forscher sammelten Krill und Salpen in der Nähe der Süd-Orkney-Inseln und der Südgeorgien-Insel im Südpolarmeer und fanden bei beiden Tieren Mikroplastik. Im Vergleich zum Krill enthielten die Salpen zwar größere, aber weniger Mikroplastikpartikel.

Emily Rowlands, Meeresökologin beim British Antarctic Survey und Mitautorin der Studie, sagt, dass Unterschiede in der Art und Weise, wie die einzelnen Tiere sich ernähren, diesen Unterschied in der Größe der darin enthaltenen Kunststoffe erklären könnten. „Sie sind beide relativ wahllose Filterfresser“, sagt Rowlands, fügt jedoch hinzu, dass Krill in Bezug auf die physische Größe ihrer Nahrung möglicherweise etwas wählerischer als Salpen ist. Und im Gegensatz zu Salpen verfügt Krill über eine sogenannte Magenmühle, die ihre Nahrung zermahlen kann, sodass sie möglicherweise größere Plastikpartikel verschluckt und diese anschließend zersetzt.

Rowlands und ihr Team verglichen außerdem die Plastikaufnahme in verschiedenen Lebensstadien und fanden heraus, dass junge Krills weitaus mehr Mikroplastik enthielten als ältere Krills. Laut Rowlands ist Krill als Jungtier möglicherweise anfälliger für die Aufnahme von Mikroplastik, da er sich in diesem Stadium die meiste Zeit in der Nähe von Meereis aufhält und häufig die darauf wachsenden Algen frisst. „Wenn sich Meereis bildet, saugt es Kunststoffe aus der Wassersäule an“, erklärt Rowlands. „Daher ist die Plastikkonzentration im Meereis tendenziell höher als im Wasser selbst.“ Diese hohe Plastikkonzentration im Meereis stellt nicht nur eine potenzielle Gefahr für Jungkrill dar. Das bedeutet auch, dass sich die Plastikverschmutzung in den umliegenden Ozeanen mit dem Schmelzen des Eises wahrscheinlich verschlimmert.

Antarktisches Meereis. | Foto von Emily Rowlands

Wissenschaftler an Bord der RSS James Clark Ross sammelten Krill und Salpen im Südpolarmeer. | Foto von Emily Rowlands

Ein wichtiges Ergebnis beider Studien war insbesondere die hohe Häufigkeit von Mikroplastikfasern. Fasern machten mehr als drei Viertel aller von jedem Team gefundenen Mikroplastikpartikel aus. Amanda Dawson, Ökotoxikologin bei der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization in Australien, die an keiner der beiden Studien beteiligt war, sagt, dass Mikroplastikfasern weltweit extrem verbreitet seien. „Sie kommen wahrscheinlich viel häufiger vor als einige unserer anderen Kunststoffarten, an die wir denken“, sagt Dawson. Aus Kleidung, Vorhängen, Teppichen und anderen Textilien lösen sich ständig Kunststofffasern. Und beim Waschen und Trocknen wird das Problem noch schlimmer: Bei einer einzigen Ladung Wäsche können über eine Million Mikroplastikfasern freigesetzt werden.

Die Wissenschaftler konnten die genaue Herkunft des Mikroplastiks, das in den von ihnen gesammelten Krill und Salpen landete, nicht identifizieren. Beide Teams weisen darauf hin, dass die Nutzung von Fischereigeräten und Wäsche durch Forschungs-, kommerzielle Fischerei- und Tourismusbetriebe in der Antarktis potenzielle lokale Quellen der Plastikverschmutzung darstellt. Sie vermuten jedoch, dass zumindest ein Teil des Plastiks von weit her ins Südpolarmeer gelangt sein könnte. „Lange Zeit wurde angenommen, dass die Antarktis möglicherweise geschützt ist, weil der Kontinent von einer sehr starken Strömung umgeben ist“, sagt Rowlands. „Aber es handelt sich nicht nur um lokale Quellen, sondern höchstwahrscheinlich auch um einige weitreichende Quellen.“

Obwohl der Nachweis von Mikroplastik in Tieren aus dem Südpolarmeer sehr besorgniserregend ist, ist immer noch unklar, welche genauen Auswirkungen sie auf den Krill und die Salpen haben, die sie fressen. Eine Studie von Rowlands und ihren Kollegen aus dem Jahr 2021 zeigte, dass die gleichzeitige Erfahrung der Ozeanversauerung und der Plastikexposition die Embryonalentwicklung von Krill behindern kann. Und Rowlands sagt, dass Plastikverschmutzung auch das Schwimmverhalten der Krills beeinflussen kann. Sie fügt jedoch hinzu, dass noch weitere Experimente erforderlich seien, um das gesamte Wirkungsspektrum des Mikroplastiks genau vorherzusagen.

Jins Forschungsteam will sich als nächstes mit dieser Frage der Plastiktoxizität befassen. Und später wollen sie untersuchen, wie sich Kunststoffe durch das Nahrungsnetz der Antarktis bewegen, von winzigen Tieren wie Krill bis hin zu größeren Tieren wie Fischen, Pinguinen und Robben.

Rechteckiges Mittelwasserschleppnetz zum Sammeln von antarktischem Krill und Salpen. | Foto von Valia Battat

Ein Hindernis für die Vorhersage der Auswirkungen von Mikroplastik auf Tiere besteht darin, dass Kunststoffe in ihrer Größe, Form und Zusammensetzung so unterschiedlich sind. „Jedes Unternehmen hat sein eigenes spezielles Geheimrezept, wie es sein Plastik herstellt und welche Chemikalien es hinzufügt“, sagt Dawson. Diese Variabilität und mangelnde Transparenz machen es schwierig zu sagen, welche Kunststoffprodukte mehr oder weniger giftig sind und wie sich jedes einzelne auf ein bestimmtes Tier auswirken könnte.

Auch Mikroplastik kann je nach Größe unterschiedliche Wirkungen haben. „Ein großes Stück Plastik könnte Ihrem Darm oder Ihrem Darm physischen Schaden zufügen“, erklärt Dawson, „während ein kleines Stück durch Ihre Zellen dringen und auf subzellulärer Ebene Schaden anrichten könnte.“ Diese Variabilität ist einer der Gründe, warum die Kenntnis der spezifischen Arten von Kunststoffen, die ein Tier verzehrt, für die Untersuchung seiner Auswirkungen von entscheidender Bedeutung ist.

Für Rowlands ist die Messung und Katalogisierung des Mikroplastiks in Krill und Salpen nur ein Schritt zum Verständnis, wie sich diese Schadstoffe auf die gesamte antarktische Umwelt auswirken. Sie und ihre Kollegen haben Laborstudien durchgeführt, um herauszufinden, wie die Einnahme von Plastik die Dichte und Sinkgeschwindigkeit von Krill-Kotpellets verändert. Diese Pellets sind eine der häufigsten Formen, in denen Kohlenstoff in der Tiefsee eingeschlossen wird. Rowlands sagt, dass diese neuen Daten über die Arten von Kunststoffen im Krill ihr dabei helfen werden, realistischere Experimente zu entwerfen, um zu testen, wie sich diese Verschmutzung auf die Eigenschaften von Kotpellets und damit auf die Kohlenstoffbindung auswirkt.

Obwohl die meisten Menschen weit entfernt von der Antarktis leben, haben wir immer noch die Möglichkeit, antarktische Tiere zu beeinflussen – und werden von ihnen beeinflusst. „Es gibt einen Zusammenhang zwischen dem, was wir in unserem täglichen Leben tun, und selbst in den abgelegensten Regionen der Welt“, sagt Rowlands.

Sam Zlotnik ist Redakteur bei Sierra und schreibt gerne über Ökologie, Naturschutz und Tierverhalten.