Marine Schadstoffanalyse

Plastikspuren stecken im Fischmuskel aus drei Weltmeeren

 Dennis Lenz

Plastikspuren stecken im Fischmuskel aus drei Weltmeeren
(Symbolbild) Plastikspuren im Muskelgewebe unterscheiden sich von verschlucktem Material im Verdauungstrakt. Eine Untersuchung vergleicht zwei Raubfischarten aus drei Ozeanen. Neben der chemischen Zusammensetzung wird ihre Stellung im Nahrungsnetz berücksichtigt. Ein solcher Nachweis allein erlaubt keine unmittelbare Bewertung des Gesundheitsrisikos einzelner Fischmahlzeiten. (Foto: © Forschung und Wissen, KI-Bild)

Plastikspuren wurden im Muskelgewebe von Raubfischen aus dem Atlantik, Pazifik und Indischen Ozean nachgewiesen. Die Untersuchung erfasst damit nicht nur verschlucktes Material im Verdauungstrakt. Zugleich passt ein Ergebnis nicht zur einfachen Vorstellung einer immer stärkeren Belastung entlang der Nahrungskette. Die chemischen Messungen zeigen Unterschiede zwischen Arten und Fangregionen, erlauben aber keine unmittelbare Bewertung des Gesundheitsrisikos einer Mahlzeit.

Ein Fisch kann Kunststoff verschlucken, ohne dass daraus bereits ein Nachweis im essbaren Muskelgewebe folgt. Zwischen beiden Aussagen liegt eine wichtige biologische Grenze. Material im Verdauungstrakt befindet sich zunächst dort, wo auch die aufgenommene Nahrung verarbeitet wird. Ein chemischer Nachweis in einer sorgfältig vorbereiteten Muskelprobe betrifft dagegen einen anderen Teil des Körpers. Genau deshalb sind Plastikspuren in solchen Proben für die Umweltforschung interessant. Sie werfen Fragen nach Aufnahme, Verteilung und Verbleib auf. Der Fundort allein erklärt diese Wege jedoch noch nicht. Eine einzelne Probe zeigt einen Zustand zum Zeitpunkt der Entnahme. Sie verrät nicht automatisch, wann ein Tier dem Material ausgesetzt war, aus welcher Quelle es stammte oder wie lange es im Körper blieb. Für eine belastbare Interpretation müssen deshalb die Probenahme, das Messverfahren und die Lebensweise der untersuchten Tiere gemeinsam berücksichtigt werden.

Die am 6. Oktober 2026 in Scientific Reports veröffentlichte Untersuchung analysiert 126 Fische, die zwischen 2021 und 2024 aus elf Regionen gesammelt wurden. Darunter sind 66 Goldmakrelen und 60 Gelbflossen-Thunfische. Die Goldmakrele trägt den wissenschaftlichen Namen Coryphaena hippurus; der Gelbflossen-Thunfisch heißt Thunnus albacares. Beide gehören zu den frei im Meer lebenden Raubfischen, deren Belastung Hinweise auf größere Meeresräume liefern kann. Das internationale Team um Jay R. Rooker und Karl Kaiser untersuchte nicht den Inhalt ganzer Mägen, sondern gezielt Muskelgewebe. Die Proben wurden für eine chemische Analyse vorbereitet. Dabei mussten mögliche Verunreinigungen und Bestandteile des Fischgewebes selbst berücksichtigt werden. Ohne solche Kontrollen könnte ein auffälliges Messsignal falsch zugeordnet werden. Der Unterschied zwischen einem Kunststoffnachweis und einem störenden Signal ist deshalb ein wesentlicher Teil der Untersuchung.

Welche Plastikspuren im Fischmuskel gefunden wurden

Den größten Anteil der gemessenen Kunststoffmasse machten wenige bekannte Polymere aus. Dazu gehörten Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polycarbonat und Nylon-66. Die Zusammensetzung der Plastikspuren und die gemessenen Mengen unterschieden sich zwischen den beiden Arten und den untersuchten Regionen. Solche Unterschiede können für die weitere Forschung wertvoll sein, weil nicht nur eine gemeinsame Gesamtmenge betrachtet wird. Verschiedene Polymermuster könnten auf unterschiedliche Kontaktgeschichten hinweisen. Ein einzelner Stoff ist allerdings nicht automatisch einer einzigen Quelle zuzuordnen. Derselbe Kunststoff kann in vielen Produkten vorkommen und über verschiedene Wege in die Umwelt gelangen. Deshalb lässt sich aus einem Polyethylennachweis beispielsweise keine bestimmte Verpackung als Ursprung bestimmen. Ebenso ist die Häufigkeit eines Polymers im Gewebe kein unmittelbares Maß dafür, welcher Gegenstand besonders oft im betreffenden Meer verloren geht. Zwischen ursprünglichem Produkt, Umweltverteilung und gemessener Körperbelastung liegen mehrere mögliche Auswahlprozesse.

Unter Mikroplastik werden gewöhnlich Kunststoffteilchen mit einer Größe unter fünf Millimetern verstanden. Noch kleinere Teilchen werden als Nanoplastik eingeordnet, wobei die verwendeten Größengrenzen zwischen Untersuchungen nicht immer vollständig einheitlich sind. Die US-Meeresbehörde NOAA beschreibt die Entstehung von Mikroplastik unter anderem durch den Zerfall größerer Kunststoffgegenstände. Für die Fischstudie ist wichtig, dass die Begriffe nicht mit der unmittelbar ausgegebenen Messgröße verwechselt werden. Die Untersuchung erfasst chemisch zugeordnete Polymermassen. Sie zählt nicht jedes einzelne Teilchen und erstellt auch keine vollständige Größenverteilung sämtlicher Nanopartikel. Eine bestimmte Masse könnte aus wenigen größeren oder sehr vielen kleineren Teilchen bestehen. Diese beiden Möglichkeiten sind analytisch und biologisch nicht gleichbedeutend. Für eine vollständige Beschreibung wären deshalb ergänzende Verfahren nötig, die Form, Anzahl und Größe direkt an derselben Probe erfassen.

Wie Plastikspuren chemisch vom Fischgewebe unterschieden werden

Das verwendete Verfahren verbindet Pyrolyse, Gaschromatographie und Massenspektrometrie. Bei der Pyrolyse wird das vorbereitete Material durch Erhitzen in kleinere Bestandteile zerlegt. Anschließend werden charakteristische Produkte getrennt und anhand ihrer Signale untersucht. Die Zuordnung beruht damit nicht darauf, dass ein Analyst unter dem Mikroskop ein verdächtiges farbiges Stück erkennt. Sie nutzt chemische Merkmale. Dieser Vorteil bringt eine andere Anforderung mit sich: Die ausgewählten Signale müssen möglichst eindeutig zum gesuchten Kunststoff passen. Auch natürliche Bestandteile können beim Erhitzen Produkte erzeugen, die eine Analyse beeinflussen. Die Messung der Plastikspuren berücksichtigt deshalb insbesondere eine mögliche Störung durch Lipide. Eine Korrektur solcher Einflüsse soll verhindern, dass körpereigenes Material als zusätzliche Kunststoffmasse erscheint. Das Verfahren liefert somit keine einfache Fotografie eines Fremdkörpers, sondern eine quantitative chemische Auswertung. Deren Aussage hängt von Kalibrierung, Probenvorbereitung und der zuverlässigen Abgrenzung überlagerter Signale ab.

Weshalb höhere Räuber nicht automatisch mehr Plastikspuren tragen

Ein besonders aufschlussreicher Befund betrifft die Stellung in der Nahrungskette. Die Gelbflossen-Thunfische lagen in den untersuchten Vergleichen häufig auf einer höheren Ernährungsstufe als die Goldmakrelen, enthielten aber oft weniger der gemessenen Kunststoffe. Ein durchgängiger positiver Zusammenhang zwischen Belastung und Ernährungsstufe wurde nicht gefunden. Das widerspricht einer pauschalen Gleichsetzung von Raubfisch und maximaler Kunststoffbelastung. Der Befund bedeutet jedoch nicht, dass eine Aufnahme über Nahrung ausgeschlossen wäre. Aufnahme und zunehmende Konzentration über mehrere Ernährungsstufen sind verschiedene Vorgänge. Ein Tier kann mit seiner Beute Material aufnehmen, während Ausscheidung, Wachstum oder andere Prozesse die gemessene Menge gleichzeitig beeinflussen. Für eine tatsächliche Anreicherung muss das Zusammenspiel dieser Vorgänge entsprechend ausfallen. Die Untersuchung liefert daher keinen einfachen Verstärkungsfaktor, mit dem sich aus der Position eines Tieres seine Kunststoffbelastung berechnen ließe. Gerade diese fehlende Eindeutigkeit ist wissenschaftlich wichtig.

Zur Einordnung der Ernährungsstufe verwendeten die Forscher stabile Stickstoffisotope in Aminosäuren. Solche Isotopenverhältnisse dienen als indirekte Hinweise auf die Ernährungsposition und sind etwas anderes als eine bloße Schätzung nach Körpergröße. Ein großer Fisch muss nicht in jedem Vergleich dieselbe Nahrungsgeschichte besitzen wie ein anderer großer Fisch. Auch deshalb wäre es problematisch, die Belastung ausschließlich entlang einer Reihe von klein nach groß zu ordnen. Die Isotopenanalyse ergänzt die chemischen Kunststoffmessungen um eine unabhängige biologische Information. Ein statistischer Zusammenhang zwischen beiden Größen wäre ein Hinweis, aber noch keine vollständige Rekonstruktion aller Aufnahmewege. Umgekehrt begrenzt ein fehlender Zusammenhang eine bestimmte Erklärung, ohne jede andere Erklärung zu bestätigen. Für künftige Untersuchungen ergibt sich daraus eine konkrete Aufgabe: Aufnahme, Ausscheidung und Gewebeverteilung müssten so erfasst werden, dass sich ihr jeweiliger Beitrag zu den gemessenen Unterschieden besser trennen lässt.

Warum der Fangort nicht die ganze Kontaktgeschichte erklärt

Die Fische wurden in unterschiedlichen Teilen dreier Ozeane gefangen. Das erweitert die räumliche Grundlage der Untersuchung, macht aus jedem Tier aber noch keinen ortsfesten Messfühler. Wandernde Tiere können zuvor andere Gewässer genutzt haben. Ihre Muskelprobe könnte deshalb eine über längere Zeit zusammengekommene Kontaktgeschichte widerspiegeln und nicht nur die Umgebung des Fangpunkts. Diese Überlegung begrenzt unmittelbare Schlussfolgerungen über einzelne Küsten oder Verschmutzungsquellen. Ein höherer Messwert an einem Fangort bedeutet nicht automatisch, dass dort genau in diesem Zeitraum mehr Kunststoff eingetragen wurde. Auch Unterschiede zwischen den Tieren und ihren Aufenthaltsorten können eine Rolle spielen. Für eine räumlich genauere Zuordnung wären zusätzliche Informationen über Bewegungen und zeitliche Veränderungen hilfreich. Die Studie liefert daher eine Grundlage für Vergleiche über große Meeresräume, aber keine lückenlose Belastungskarte. Besonders bei kleinen regionalen Gruppen bleiben wiederholte Messungen nötig, bevor stabile Unterschiede angenommen werden können.

Was der Nachweis für die Bewertung von Lebensmitteln bedeutet

Muskelgewebe ist für die Ernährung relevant, doch der chemische Nachweis allein bestimmt noch kein konkretes Gesundheitsrisiko. Dafür wären unter anderem die aufgenommene Menge, die Eigenschaften der Teilchen und ihre Wirkung im menschlichen Körper zu berücksichtigen. Das Bundesinstitut für Risikobewertung erläutert die offenen Fragen in einer eigenen Übersicht. Seine dort formulierte Einschätzung hält gesundheitliche Risiken durch Mikroplastik in Lebensmitteln nach dem verfügbaren Wissensstand für unwahrscheinlich, verweist zugleich auf Forschungsbedarf. Diese allgemeine Einordnung ist keine besondere Bewertung der neuen Fischstudie. Umgekehrt untersucht die Fischstudie keine Erkrankungen bei Menschen und leitet keine neue Verzehrempfehlung ab. Beide Ebenen müssen getrennt bleiben: Ein Umweltbefund kann eine Exposition sichtbar machen, ohne bereits zu zeigen, ob und unter welchen Bedingungen daraus über längere Zeit ein Gesundheitsschaden entsteht.

Auch die Bezugsgröße einer Konzentration verdient Aufmerksamkeit. Die Messwerte der Untersuchung beziehen sich auf trockenes Gewebe. Ein Wert pro Gramm Trockenmasse lässt sich nicht unverändert als Wert pro Gramm frischem Filet verwenden, weil Wasser einen Teil des ursprünglichen Gewichts ausmacht. Eine Umrechnung würde passende Angaben zur jeweiligen Probe benötigen. Ebenso ist es unzulässig, aus einer gemessenen Polymermasse ohne Größeninformationen eine Zahl verschluckter Partikel abzuleiten. Diese Unterschiede können die Wahrnehmung eines Befunds erheblich verändern, obwohl sich an der eigentlichen Messung nichts geändert hat. Für einen fairen Vergleich sollten deshalb Probenart, Vorbereitung, Messmethode und Bezugsgröße übereinstimmen. Ein auffälliger Zahlenunterschied bei Plastikspuren zwischen zwei Veröffentlichungen könnte andernfalls teilweise auf unterschiedlichen Verfahren beruhen. Eine genaue Darstellung ist hier nicht bloß eine sprachliche Einschränkung. Sie entscheidet darüber, welche Schlüsse aus dem Ergebnis überhaupt rechnerisch und biologisch zulässig sind.

Welche Fragen die Raubfische als Umweltindikatoren öffnen

Die Untersuchung macht sichtbar, dass Plastikspuren in untersuchten Muskelproben aus mehreren Ozeanen nachweisbar sind und sich nicht nach einer einzigen einfachen Regel verteilen. Für die weitere Umweltbeobachtung könnte gerade die Kombination aus Polymerzusammensetzung, Art und biologischer Position nützlich werden. Dafür wären größere zeitliche Reihen und aufeinander abgestimmte Messverfahren wichtig. Eine wiederholte Beobachtung der Plastikspuren könnte unterscheiden helfen, ob ein Muster dauerhaft besteht oder nur eine bestimmte Stichprobe beschreibt. Ergänzende Teilchenanalysen könnten außerdem klären, welche Größen und Formen zur chemisch gemessenen Masse beitragen. Der nächste Erkenntnisschritt liegt somit nicht in einer immer dramatischeren Formulierung desselben Nachweises. Er besteht darin, die Wege und Eigenschaften des Materials genauer aufzulösen. Die Raubfische liefern dafür einen biologischen Zugang zum offenen Meer. Ihre Belastung ist ein untersuchbares Umweltmerkmal, aber weder ein einfacher Herkunftsnachweis noch ein fertiges Urteil über die Sicherheit sämtlicher Fischprodukte.

Scientific Reports, Ocean predators as indicators of nano- and microplastic prevalence in pelagic food webs; doi:10.1038/s41598-026-72552-5

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