Während Mikroplastik in den letzten Jahren wegen ihrer negativen Auswirkungen auf die Umwelt große Aufmerksamkeit erregt hat, fand eine neue Studie von Wissenschaftlern der Oregon State University heraus, dass Mikrofasern aus synthetischen Materialien sowie Baumwolle das Verhalten und Wachstum von Wasserorganismen beeinflussten.
„Wir versuchen, die Erzählung ein wenig zu verschieben, weil der Fokus bisher nur auf den Kunststoffen lag, aber wir müssen uns wirklich allgemeiner auf Mikrofasern aller Art konzentrieren“, sagte Susanne Brander, außerordentliche Professorin und Ökotoxikologin bei Oregon-Staat. „Was wir sehen, ist, dass selbst die Baumwolle, obwohl sie weniger Einfluss hat als die synthetischen Materialien, immer noch einen Einfluss auf das Wachstum und das Verhalten der von uns untersuchten Organismen hat.“
Die Studie, veröffentlicht diese Woche in der Zeitschrift Grenzen in der Meereswissenschaft, wird zu einem Zeitpunkt veröffentlicht, an dem der Regulierung von Mikrofasern mehr Aufmerksamkeit gewidmet wird. Wie Mikroplastik sind Mikrofasern besorgniserregend, da Wissenschaftler sie zunehmend in Wasserproben identifizieren und feststellen, dass sie nachteilige Auswirkungen auf Organismen und Ökosysteme haben.
Kürzlich wurde in Oregon ein Gesetzentwurf eingeführt, der vorschreibt, dass neue Waschmaschinen, die im Bundesstaat verkauft werden, mit einem Mikrofaser-Filtrationssystem ausgestattet sein müssen. Frankreich hat kürzlich eine ähnliche Maßnahme genehmigt, und mehrere andere Länder, Bundesstaaten und Provinzen erwägen Gesetzesentwürfe. In diesem Zusammenhang ergab eine Studie aus Kanada aus dem Jahr 2021, dass Waschmaschinenfilter die Mikrofaseremissionen reduzieren.
Brander, der die Reaktionen von Wasserorganismen auf Umweltstressoren untersucht, glaubt, dass andere Maßnahmen ergriffen werden könnten, um die Freisetzung von Mikrofasern zu reduzieren, darunter die Erhöhung der Nachhaltigkeit von Kleidung, damit sie weniger ausfällt, und die Verabschiedung von Gesetzen, die Filter sowohl für Waschmaschinen als auch für Trockner erfordern würden . Frühere Studien haben ergeben, dass Trockner eine unterschätzte Quelle für die Freisetzung von Mikrofasern in die Umwelt sind.
„Die Antwort ist nicht, auf die Verwendung von Baumwolle zu verzichten, sondern ein besseres Bewusstsein und eine bessere Kontrolle über die Freisetzung von Fasern zu haben“, sagte Brander.
Für die neue Studie erstellte Branders Labor mit Unterstützung des Labors von Stacey Harper, Professorin für Toxikologie und Umwelttechnik an der Oregon State, Mikrofaserproben unterschiedlicher Größe aus Seilen aus Baumwolle, Polyester und Polypropylen, die alle häufig vorkommen in Küstengewässern, darunter auch in wild lebenden Organismen wie Drachenköpfen und Zooplankton, die Branders Studenten untersuchen.
Die Forscher setzten dann larvale und juvenile Silverside- und Mysid-Garnelen, beides Modellorganismen für Flussmündungen und Küstenökosysteme, den drei Mikrofasertypen in drei Konzentrationen und unterschiedlichen Salzgehalten aus, die die Bedingungen in einer Flussmündung nachahmen sollen, und maßen Verhaltensreaktionen, Wachstum und Nahrungsaufnahme Ebenen in den beiden Organismen.
Zu ihren Erkenntnissen:
- Baumwolle hatte keinen Einfluss auf das Wachstum der Silberseiten, verringerte jedoch das Wachstum der Myside bei den beiden niedrigeren Salzgehalten. Dieser Befund überraschte Brander, der dachte, die Forscher würden Wachstumsauswirkungen auf beide Organismen oder auf keinen von beiden finden, nicht nur auf einen. Sie spekulierte, dass der Fund darauf zurückzuführen sein könnte, dass die Silberseiten die Baumwolle besser abbauen als die Garnelen.
- Synthetische Fasern reduzierten das Wachstum in beiden Organismen über nur wenige Tage der Exposition.
- Polyester und Polypropylen hatten bei beiden Organismen einen stärkeren Einfluss auf das Verhalten als Baumwolle. Brander glaubt, dass dies auf Restchemikalien auf Polyester und Polypropylen zurückzuführen sein könnte, die zurückbleiben könnten, obwohl die Forscher die Mikrofasern gespült haben.
- Baumwolle wurde im Verdauungstrakt von Silberfischen nicht nachgewiesen, jedoch wurden Polyester und Polypropylen im Magen und in der Darmschleimhaut der Silberfische nachgewiesen. Keiner der Fasertypen wurde in Mysid-Garnelen nachgewiesen.
- Baumwolle beeinflusste das Verhalten beider Organismen bei höheren Salzgehalten stärker, während Polyester und Polypropylen bei niedrigeren Salzgehalten stärkere Auswirkungen auf das Verhalten hatten. Dies könnte auf Unterschiede in der Dichte der verschiedenen Materialien zurückzuführen sein, die Einfluss darauf haben, wie lange sie in der Schwebe bleiben.
„In Umweltproben werden immer mehr Mikrofasern nachgewiesen, und wir müssen das damit verbundene Risiko wirklich identifizieren, insbesondere in sensiblen frühen Lebensstadien von Organismen“, sagte Harper. „Diese Studie und andere beginnen damit, aber es bedarf weiterer Forschung.“
Die Forschung wird durch ein Stipendium der National Science Foundation Growing Convergence Research Big Idea unterstützt. Der Zuschuss unterstützt das im US-Bundesstaat Oregon ansässige Pacific Northwest Consortium of Plastics, das Harper und Brander gemeinsam leiten.
Harper und Brander arbeiten am Oregon State College of Agricultural Sciences. Harper hat auch einen Termin am College of Engineering. Diese Forschung wurde von Samreen Siddiqui, einem ehemaligen Postdoktoranden in Branders Labor, geleitet. Die Doktoranden Sarah Hutton und John Dickens sowie die Technikerin Emily Pedersen trugen ebenfalls dazu bei.