Winzige Überlebenskünstler auf dem Müll der Meere
Jedes Jahr landen Millionen Tonnen Plastik im Meer. Wir kennen die Bilder von toten Vögeln und in Plastikmüll verstrickten Schildkröten. Doch was passiert mit den winzigen Partikeln, die wir nicht sehen? Forschende aus Leipzig und Kiel haben wichtige neue Einblicke gewonnen. Die sind so überraschend wie beunruhigend.
Billionen von Plastikteilchen treiben in den Weltmeeren. Viele sammeln sich in riesigen Meereswirbeln, sogenannten Garbage Patches. Dort hat sich etwas Unerwartetes entwickelt: ein eigenes Ökosystem. Wissenschaftler nennen es Plastisphäre. Bakterien, Pilze, Algen und Viren leben dicht gedrängt auf winzigen Plastikflächen.
Expedition ins Herz des Mülls
Im Jahr 2019 fuhren Forschende des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) Leipzig mit dem Schiff SONNE zum nordpazifischen Müllstrudel zwischen Singapur und Kanada. Gleichzeitig erkundete ein Team des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel den nordatlantischen Müllstrudel südwestlich der Azoren. Beide sammelten Plastikteile und analysierten die DNA der darauf lebenden Mikroben. "Weniger bekannt sind die funktionellen Strategien, die es den Mikroorganismen ermöglichen, unter extremen Bedingungen einer nährstoffarmen Umgebung und hoher UV-Belastung zu überleben", sagt UFZ-Hydrobiologin Dr. Mechthild Schmitt-Jansen.
Die Wissenschaftler verglichen das Erbgut der Plastik-Mikroben mit dem des natürlichen Planktons, also der winzigen Lebewesen, die frei im Wasser treiben. Die Mikroben auf dem Plastik besitzen demnach mehr sogenannte funktionelle Gene. Das sind Erbgutabschnitte, die lebenswichtige Aufgaben steuern – Nährstoffe aufnehmen, UV-Schäden reparieren, Energie gewinnen. Außerdem sind ihre Genome insgesamt größer als die des frei lebenden Meeresplanktons.
"Die Mikroorganismen im Biofilm haben mehr Genkopien, um Nährstoffe effektiv aufzunehmen und UV-Strahlung abzuwehren oder Schäden am Genom schnell zu reparieren", erklärt Erstautor Dr. Stefan Lips vom UFZ. Zudem ähneln sich die wichtigen Funktionen der Mikroben in Atlantik und Pazifik, auch wenn sich die Arten unterscheiden. Auf den Plastikpartikeln profitieren die Organismen von gemeinsamen Stoffwechselprozessen. Eine Art arbeitsteilige Zusammenarbeit, die ihnen das Überleben erleichtert.
Kein Grund zur Entwarnung
Ist das also eine Erfolgsgeschichte der Natur? "Das ist für die Ozeane kein gutes Zeichen, weil nur ihr ursprünglicher Zustand als gesund gilt – und jede Abweichung davon als Verschlechterung", sagt Lips. Die Mikroben können auf dem Plastik sogar vergleichsweise viel Biomasse bilden und so nährstoffreiche Mini-Lebensräume im sonst nährstoffarmen Ozean schaffen. Das Plastik schafft neue Lebensräume, aber es verschwindet dadurch nicht.
Die Studie reiht sich in eine wachsende Zahl internationaler Forschungsarbeiten zur Plastisphäre ein. Während Wissenschaftler lange vor allem untersucht haben, welche Mikroorganismen auf Plastik leben, rückt nun stärker in den Fokus, wie diese Lebensgemeinschaften funktionieren. Die neuen Ergebnisse zeigen, dass die Mikroben auf Plastik nicht zufällig dort vorkommen, sondern gezielt an diesen Lebensraum angepasst sind. "Da die Mikroben Plastik vor allem als Lebensraum nutzen, ist nicht zu erwarten, dass sie es beseitigen", ergänzt GEOMAR-Mikrobiologe Dr. Erik Borchert. Die Studie, erschienen in Environmental Pollution, macht klar: Nur weniger Plastik kann das Problem lösen.
Originalpublikation:
Stefan Lips, Mechthild Schmitt-Jansen, Erik Borchert: Metagenomic analyses of the plastisphere reveals a common functional potential across oceans. Environmental Pollution, 395, 127830 (2026).
