Reichern sich winzige Kunststoff-Teilchen im Schlamm am Grund von Gewässern stark an, bringen sie das Leben dort mit der Zeit kräftig durcheinander: Nach 15 Monaten fressen sich dann von den nur wenige Zentimeter langen Ringelwürmern aus der Naididae-Familie viel weniger Tiere durch den Untergrund. Von ein paar anderen Arten finden Bart Koelmans und seine Kollegen von der Universität Wageningen in den Niederlanden dagegen ein paar mehr als sonst, berichten die Forscher in der Zeitschrift "Science Advances". Da die Ringelwürmer in der Natur eine sehr wichtige Rolle spielen, können solche Änderungen eine enorme Bedeutung haben.

Wichtige Lücke geschlossen

Bart Koelmans und seine Kollegen schließen mit ihrer Forschung eine wichtige Lücke: So zeigen inzwischen eine Reihe von Studien, wie stark sich Kunststoffe in der Umwelt anreichern. "Es fehlten aber Untersuchungen, wie diese oft winzig kleinen Plastik-Teilchen das Ökosystem langfristig beeinflussen", erklärt Martin Löder, der an der Universität Bayreuth die "Plastic Group" am Lehrstuhl von Christian Laforsch leitet und dort auch das Verhalten von Kunststoffen in der Umwelt untersucht.

Genau diese Untersuchungen liefern jetzt die Forscher in den Niederlanden: Sie nahmen zunächst sauberes Sediment vom Grund eines Kanals, das sie bei minus zwanzig Grad einfroren, um darin lebende Organismen abzutöten. Dazu mischten die Forscher in verschiedenen Konzentrationen entweder Nano-Plastikteilchen, die im Durchschnitt einen Durchmesser von etwa einem zehntausendstel Millimeter hatten, oder Mikro-Plastik mit einem Durchmesser zwischen einem fünfzigstel und einem halben Millimeter. Insgesamt 80 solcher Mischungen wurden in Versuchsgefäße gefüllt, die im Juli 2016 in den Grund eines 50 Zentimeter tiefen Wasserkanals eingegraben wurden.

Als die Forscher diese Gefäße nach drei Monaten untersuchten, waren wie erwartet aus dem Kanal bereits etliche Organismen in das vorher leblose Material eingewandert. Nennenswerte Unterschiede gab es zwischen den Gefäßen mit verschiedenen Nano- und Mikro-Plastik-Anteilen jedoch kaum. Ganz anders aber sah die Situation ein Jahr später im September 2017 nach insgesamt 15 Monaten aus. In den Gefäßen ohne Plastik-Beimischung und in den Behältern mit 0,005, 0,05 oder einem halben Prozent zugesetzten Plastikteilchen lebten jeweils sehr viel mehr Organismen als in den Behältern, denen die Forscher mit fünf Prozent den höchsten Anteil von Nano- oder Mikroplastik mitgegeben hatten.

Dabei hatte der Kunststoff offensichtlich vor allem die Naididae-Ringelwürmer sehr stark in Mitleidenschaft gezogen, die für das Ökosystem eine entscheidende Rolle spielen: Diese Tiere fressen sich regelrecht durch das Sediment. Ähnlich wie Regenwürmer im Gartenboden scheiden sie unverdaulichen Inhalt wie Sand und Schlick wieder aus, verdauen aber die im Boden steckenden Reste von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen und stellen die darin enthaltenen Nährstoffe später über ihren Kot wieder anderen Organismen zur Verfügung.

Bei ihrer Wühlarbeit mischen diese Ringelwürmer nicht nur den Boden gut durch, sondern lockern ihn auch. Dadurch können das lebensnotwendige Wasser und der für viele Organismen unverzichtbare Sauerstoff weiter in den Untergrund dringen und verbessern so die Bedingungen für andere Lebewesen. Wühlen sich also weniger Naididae-Ringelwürmer durch den Schlamm, dürften sich dort auch die Lebensbedingungen verschlechtern.

"Wie die winzigen Plastikteilchen den Würmern schaden, ist bisher kaum bekannt", erklärt der Bayreuther Umweltforscher Martin Löder. Vielleicht verdünnen die reichlich vorhandenen Mikro- oder Nano-Plastikteilchen das ohnehin karge Nahrungsangebot für die Tiere weiter. Dadurch könnten die Würmer langsamer wachsen und sich schlechter vermehren.

Die in den Experimenten an der Universität Wageningen gemessenen Veränderungen des Ökosystems könnten in Zukunft auch in Mitteleuropa die Umwelt umkrempeln. Seine Messungen liefern Martin Löder aber auch einen wichtigen Hinweis für Gegenmaßnahmen: "Wir finden in der Umwelt vor allem die meist in Verpackungsmaterialien verwendeten Kunststoffe."

Wer also meist Produkte mit wenig oder vielleicht sogar ganz ohne Verpackung einkauft und kein Plastik in der Umwelt hinterlässt, könnte damit auch die Ringelwürmer am Grund unserer Gewässer und die gesamten Ökosysteme entlasten.