Nanoplastik stresst Bäume und beeinträchtigt die Photosynthese

Es ist längst kein Geheimnis mehr, dass immer mehr Kunststoffabfälle im Boden und in Gewässern landen. Besondere Sorge bereitet Forschern das winzige Mikro- und Nanoplastik. Noch ist umstritten, wie und in welchem Ausmaß die Partikel in lebende Organismen gelangen können – und welche Auswirkungen sie haben.

Im Fall von Bäumen konnten Schweizer Forscher um Denise Mitrano zeigen, wie diese über ihre Wurzeln Nanoplastik aus dem Wasser aufnehmen. Außerdem gelang erstmals der Nachweis, dass die Kunststoffpartikel einen negativen Einfluss auf die Photosynthese haben.

Im Mittelpunkt der Forschung standen die Setzlinge der Mehlbeere, ein in Europa weitverbreiteter Laubbaum mit hohem Wasserbedarf, und der Fichte, die wenig Wasser benötigt. Beide wurden mit Wasser gegossen, welches eine hohe Menge an Metallpartikel gebundenes Nanoplastik enthielt.

Bereits nach wenigen Wochen konnten die Forscher ein bis zwei Milligramm Nanoplastik pro Gramm Pflanzenmaterial in den Wurzeln nachweisen. In den Stämmen, Blättern und Nadeln war der Gehalt etwa zehn bis 100 Mal geringer. Zwischen den beiden Baumarten gab es trotz der unterschiedlichen Wasseraufnahmemenge keine signifikanten Unterschiede.

Nanoplastik in der Zellmembran gespeichert?

Somit scheint das Plastik nicht durch winzige Risse im Wurzelgewebe in die Bäume zu gelangen, sondern wird regulär von den Zellen in der Wurzel aufgenommen. Von dort gelangen diese weiter nach oben in den Baum.

Weiterhin zeigte sich, dass die Effektivität der Photosynthese bei der Mehlbeere innerhalb von zwei Wochen um ein Drittel und bei der Fichte innerhalb von vier Wochen um etwa zehn Prozent abnahm.

Laut den Forschern könnte ein Teil der Energie des Sonnenlichts nicht mehr für die Photosynthese genutzt, sondern als Wärme abgegeben werden. Dies sei eine typische Stressreaktion bei Bäumen, so die Forscher. Weiterhin vermuten sie, dass das Nanoplastik in den Zellmembranen gespeichert wird und diese schädigt – was auch bei anderen Lebewesen möglich sei. Trotz der verringerten Photosynthese wuchsen die Bäume in der kurzen Untersuchungszeit weiter – mögliche Langzeitfolgen sind unbekannt.

Die Studie erschien am 11. Juli 2024 im Fachblatt „Environmental Science: Nano“.