Wissenschaftler nennen neue Vogelkrankheit „Plastikose“

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Seevögel, die Plastikmüll aus dem Meer verschlucken, haben Narben in ihren Mägen

Matthew Savoca, Postdoktorand, Universität Stanford, fragt am 21.03.2023 auf The Conversation: „Als Biologe, der sich mit der Aufnahme von Kunststoffen durch Meerestiere beschäftigt, werde ich bei jeder Präsentation meiner Forschungsergebnisse mit derselben Frage konfrontiert: ‚Wie wirkt sich Plastik auf die Tiere aus, die es fressen?'“ Die Antwort auf eine der wichtigsten Fragen auf diesem Gebiet steht noch aus. Eine aktuelle Studie des Adrift Lab, einer Gruppe australischer und internationaler Wissenschaftler, die sich mit der Verschmutzung durch Plastik befasst, liefert jedoch immer mehr Beweise dafür, dass die Aufnahme von Plastikmüll erkennbare chronische Auswirkungen auf die Tiere hat. Diese Arbeit stellt einen entscheidenden Schritt dar: von der Erkenntnis, dass Plastik überall ist, zur Diagnose seiner Auswirkungen, wenn es einmal aufgenommen wurde.

Nicht nur Fische: Plakat des WWF – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft, für Solarify

Vom Individuum zu den Auswirkungen auf der Ebene der Arten

Es besteht weitgehend Einigkeit darüber, dass die Welt mit einer Krise der Plastikverschmutzung konfrontiert ist. Diese Flut von langlebigem Müll hat zu grausigen Fotos von toten Seevögeln und Walen geführt, deren Mägen voller Plastik sind. Doch während der Verzehr von Plastik wahrscheinlich zum Tod dieser Tiere geführt hat, konnte bisher nicht nachgewiesen werden, dass der Tod, der direkt auf die Aufnahme von Plastik zurückzuführen ist, Auswirkungen auf die Populationen von Arten hat – d. h. ein Rückgang der Populationszahlen im Laufe der Zeit, der mit chronischen gesundheitlichen Auswirkungen eines bestimmten Schadstoffs in Verbindung gebracht wird.

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Mikroplastikfragmente sind im Ozean weit verbreitet, von den Oberflächengewässern bis hin zu einigen der tiefsten Stellen.
Ein bekanntes Beispiel für einen Schadstoff mit dramatischen Auswirkungen auf die Bevölkerung ist das Insektizid DDT, das in den 1950er und 1960er Jahren in Nordamerika in großem Umfang eingesetzt wurde. DDT reicherte sich in der Umwelt an, unter anderem in Fischen, die von Adlern, Fischadlern und anderen Vögeln gefressen wurden. Es führte dazu, dass die Vögel Eier legten, deren Schalen so dünn waren, dass sie oft im Nest zerbrachen.

Die DDT-Belastung führte zu einem dramatischen Rückgang der Populationen von Weißkopfseeadlern, Fischadlern und anderen Greifvögeln in den USA. Nachdem die Umweltschutzbehörde 1972 die meisten Verwendungen von DDT verboten hatte, begannen sie sich allmählich zu erholen. Das Verschlucken von Plastik kann Wildtieren schaden, ohne dass dies zum Tod durch Verhungern oder Verstopfung des Darms führt. Aber subtilere, subletale Auswirkungen, wie sie oben für DDT beschrieben wurden, könnten viel weiterreichend sein.

Zahlreiche Laborstudien, von denen einige bereits ein Jahrzehnt zurückliegen, haben chronische Auswirkungen auf Wirbellose, Säugetiere, Vögel und Fische durch die Aufnahme von Plastik nachgewiesen. Dazu gehören Verhaltensänderungen, Verlust von Körpergewicht und Kondition, verringerte Fütterungsrate, verminderte Fähigkeit, Nachkommen zu zeugen, chemische Ungleichgewichte im Körper der Organismen und Veränderungen der Genexpression, um nur einige zu nennen.

Allerdings bilden Laboruntersuchungen die Realität oft nur unzureichend ab. Der Nachweis von oft unsichtbaren, subletalen Wirkungen bei wild lebenden Tieren, die eindeutig mit Plastik in Verbindung gebracht werden können, ist nach wie vor schwer zu erbringen. Im Jahr 2022 veröffentlichten meine Kollegen und ich beispielsweise eine Studie, in der wir feststellten, dass einige Bartenwale bei der Nahrungsaufnahme täglich Millionen von Mikroplastik aufnehmen, ohne dass wir bisher Auswirkungen auf die Gesundheit der Wale feststellen konnten.

Vernarbung des Verdauungstrakts von Seevögeln

Die Forschungsarbeiten des Adrift Lab konzentrieren sich auf den eleganten fleischfüßigen Sturmtaucher (Ardenna carneipes), einen mittelgroßen Seevogel mit dunklem Gefieder und einem kräftigen Hakenschnabel. Das Labor untersuchte Sturmtaucher, die auf Lord Howe Island nisten, einem winzigen Fleckchen Land von 16 Quadratkilometern Länge und einer Meile Breite in der Tasmanischen See östlich von Australien.

In dieser Region ist die Verschmutzung durch schwimmendes Plastik nur mäßig ausgeprägt. Doch Sturmtaucher gehören ebenso wie Sturmvögel und Albatrosse zu einer Klasse von Seevögeln, die als Röhrennasen bekannt sind und über einen ausgezeichneten Geruchssinn verfügen. Röhrennasen-Seevögel sind sehr geschickt darin, Plastikmüll aufzuspüren, der aufgrund der Algen, mit denen er im Wasser bedeckt ist, nach Nahrung riechen kann. Tatsächlich hat der fleischfüßige Sturmtaucher eine der höchsten Aufnahmeraten von Plastik von allen bisher untersuchten Arten.

Die Meeresökologin Jennifer Lavers, Leiterin des Adrift Lab, untersucht seit mehr als zehn Jahren den Plastikmüllkonsum dieser wildlebenden Sturmtaucherpopulation. Im Jahr 2014 begann das Labor mit der Veröffentlichung von Forschungsergebnissen, die einen Zusammenhang zwischen verschlucktem Plastik und subletalen gesundheitlichen Auswirkungen herstellen. 2019 leitete Lavers eine Studie, die Zusammenhänge zwischen aufgenommenem Plastik und verschiedenen Aspekten der Blutchemie beschrieb. Vögel, die mehr Plastik zu sich genommen hatten, wiesen niedrigere Kalziumwerte im Blut sowie höhere Cholesterin- und Harnsäurewerte auf. 2023 veröffentlichte die Gruppe von Lavers eine Arbeit, in der sie feststellte, dass die Aufnahme von Mikroplastikfragmenten, die weniger als einen Viertelzoll (fünf Millimeter) groß sind, und von größeren Makroplastikpartikeln zu Multiorganschäden bei den Sturmtauchern führte. Zu diesen Ergebnissen gehört die erste Beschreibung einer Überproduktion von Narbengewebe im Proventriculus der Vögel – dem Teil des Magens, in dem die chemische Verdauung stattfindet.

Dieser Prozess, der als Fibrose bezeichnet wird, ist ein Zeichen dafür, dass der Körper auf Verletzungen oder Schäden reagiert. Beim Menschen tritt die Fibrose in den Lungen von langjährigen Rauchern und von Personen auf, die wiederholt und über längere Zeit Asbest ausgesetzt waren. Sie tritt auch in den Lebern von starken Trinkern auf. Eine Ansammlung von übermäßigem Narbengewebe führt zu einer eingeschränkten Organfunktion und kann dazu führen, dass Krankheiten über die geschädigten Organe in den Körper gelangen.

Ein neues Zeitalter der Kunststoffkrankheiten

Die neueste Arbeit des Adrift Labs geht noch einen Schritt weiter. Die Forscher fanden einen positiven Zusammenhang zwischen der Menge an Plastik im Proventriculus und dem Grad der Narbenbildung. Sie kamen zu dem Schluss, dass verschlucktes Plastik die Narbenbildung verursacht, ein Phänomen, das sie „Plasticosis“ nennen. Viele Vogelarten verzehren absichtlich kleine Steine und Körner, die sich in ihrem Muskelmagen – dem zweiten Teil des Magens – ansammeln und den Vögeln bei der Verdauung ihrer Nahrung helfen, indem sie diese zerkleinern.

Wissenschaftler haben einen Zusammenhang zwischen der Aufnahme von Plastik und pathogenen Erkrankungen bei Fischen festgestellt. Die Plastizität könnte erklären, wie Krankheitserreger über einen aufgerissenen Verdauungstrakt in den Körper gelangen. Seevögel waren die ersten Wächter über mögliche Risiken für Meeresbewohner durch Kunststoffe: Schon 1969 wurde beschrieben, dass junge Laysan-Albatrosse (Phoebastria immutabilis), die in Hawaii verendet waren, untersucht und Plastik in ihren Mägen gefunden wurden. Vielleicht ist es also passend, dass die erste Krankheit, die speziell auf Plastikmüll im Meer zurückgeführt wird, auch bei einem Seevogel beschrieben wurde. Meines Erachtens könnte die Plastikose ein Zeichen dafür sein, dass ein neues Krankheitszeitalter angebrochen ist, das auf den übermäßigen Gebrauch von Kunststoffen und anderen langlebigen Schadstoffen durch den Menschen und deren Eindringen in die Umwelt zurückzuführen ist.

Im Jahr 2022 stimmten die Mitgliedsstaaten der Vereinten Nationen für die Aushandlung eines globalen Abkommens zur Beendigung der Plastikverschmutzung, das bis 2024 abgeschlossen sein soll. Dies wäre das erste verbindliche Abkommen, das die Plastikverschmutzung auf konzertierte und koordinierte Weise angeht. Die Feststellung von Plastikverschmutzung bei Sturmtauchern zeigt, dass wir keine Zeit zu verlieren haben.

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