Verstehen, wie Sonnenschutzmittel Korallen schädigen

Du kannst etwas zu Tode lieben. Das ist eine Art, über eine neue Studie der Stanford University nachzudenken, die zeigt, wie ein gemeinsamer Bestandteil vieler Sonnenschutzmittel, die von Touristen getragen werden, die Korallenriffe erkunden, den Untergang dieser gefährdeten Ökosysteme beschleunigen kann. Die überraschenden Ergebnisse, veröffentlicht am 6. Mai in Wissenschaftkönnte bei der Entwicklung und Vermarktung wirksamer, korallensicherer Sonnenschutzmittel helfen.

„Es wäre eine traurige Ironie, wenn Ökotourismus, der darauf abzielt, Korallenriffe zu schützen, tatsächlich ihren Niedergang verschärfen würde“, sagte der Hauptautor der Studie, Djordje Vuckovic, ein Ph.D. Student des Bau- und Umweltingenieurwesens. „Ich hoffe, dass unsere Forschung dazu beitragen wird, den Weg zur Entwicklung von korallensicheren Sonnenschutzmitteln zu weisen.“

Bis zu 6.000 Tonnen Sonnenschutzmittel – mehr als das Gewicht von 50 Blauwalen – werden jedes Jahr durch US-Riffgebiete gespült, so die Nationalparkdienst. Wissenschaftler wissen seit einiger Zeit, dass Oxybenzon, eine organische Verbindung, die in vielen Sonnenschutzmitteln vorkommt, Korallen schädigen kann. Infolgedessen wurden Sonnenschutzmittel mit dieser Verbindung unter anderem auf den Amerikanischen Jungferninseln und Hawaii, dem Inselstaat Palau und Bonaire, einer Inselgemeinde der Niederlande, verboten.

Die Mechanismen, durch die Oxybenzon Schaden anrichtet, sind jedoch weitgehend ein Rätsel geblieben, was es schwierig macht, sicherzustellen, dass die als Alternativen vorgeschlagenen Sonnenschutzkomponenten wirklich sicherer für Korallen sind.

William Mitch, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen in Stanford, begann sich vor einigen Jahren für das Thema zu interessieren, als er von Hawaiis damals anhängigem Verbot hörte. Mit finanzieller Unterstützung des Stanford Woods Institute for the Environment begannen er und John Pringle, ein Professor für Genetik an der Stanford School of Medicine, mit der Arbeit zur Charakterisierung der chemischen und biologischen Mechanismen, durch die Oxybenzon Korallen schädigt.

Schutz für Menschen, Schaden für Korallen

In ihrer neuen Studie verwendeten Mitch, Pringle, Vuckovic und andere Stanford-Forscher Anemonen als Ersatz für Korallen, mit denen man schwerer experimentieren kann, sowie Pilzkorallen. Oxybenzon in künstlichem Meerwasser unter simuliertem Sonnenlicht ausgesetzt, starben alle Anemonen innerhalb von 17 Tagen, während Anemonen, die Oxybenzon ohne simuliertes Sonnenlicht ausgesetzt wurden, lebensfähig blieben.

„Es war seltsam zu sehen, dass Oxybenzon das Sonnenlicht für Korallen giftig machte – das Gegenteil von dem, was es bewirken sollte“, sagte Mitch. „Die Verbindung absorbiert Licht innerhalb des von uns getesteten Wellenbands gut, weshalb sie in Sonnenschutzmitteln so häufig vorkommt.“

Nach der Absorption von ultraviolettem Licht ist Oxybenzon so konzipiert, dass es die Lichtenergie als Wärme abgibt und so Sonnenbrand verhindert. Die Anemonen und Korallen verstoffwechselten Oxybenzon jedoch so, dass die dabei entstehende Substanz bei Sonneneinstrahlung schädliche Radikale bildete.

Zusätzlich zu dieser Schwachstelle fanden die Forscher Hinweise auf einen Abwehrmechanismus der Korallen. Symbiotische Algen in Korallen schienen ihre Wirte zu schützen, indem sie die Giftstoffe, die Korallen aus Oxybenzon produzierten, in sich selbst absonderten.

Wenn das Meerwasser warm wird, vertreiben gestresste Korallen ihre Algenpartner und legen knochenweiße Korallenskelette frei. Daher wären solche „gebleichten“ Korallen nicht nur anfälliger für Krankheiten und Umweltschocks, sondern auch anfälliger für die Verwüstungen durch Oxybenzon, wenn ihre Algen sie nicht schützen würden.

Sicherstellen, dass Sonnenschutzmittel für Korallen und andere Meerestiere sicher sind

Oxybenzon ist möglicherweise nicht der einzige besorgniserregende Inhaltsstoff von Sonnenschutzmitteln, warnen die Forscher. Die gleichen Stoffwechselwege, die Oxybenzon in ein starkes Toxin für Korallen umwandeln, können etwas Ähnliches mit anderen gängigen Sonnenschutzmitteln bewirken, von denen viele ähnliche chemische Strukturen aufweisen und daher ähnliche phototoxische Metaboliten bilden könnten.

Viele als korallensicher vermarktete Sonnenschutzmittel basieren eher auf Metallen wie Zink und Titan als auf organischen Verbindungen wie Oxybenzon. Obwohl sich diese Sonnenschutzmittel in ihrer Wirkungsweise grundlegend unterscheiden, ist nicht klar, ob sie tatsächlich sicherer für Korallen sind, so die Forscher, die der Sache weiter nachgehen wollen.

„In den Umweltwissenschaften wie in der Medizin sollte ein solides Verständnis grundlegender Mechanismen die beste Anleitung für die Entwicklung praktischer Lösungen bieten“, sagte Pringle. „Unsere Studie veranschaulicht auch die enorme Kraft der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern mit sehr unterschiedlichem Hintergrund und Fachwissen“, sagte Mitch.

Zu den Co-Autoren der Studie gehören auch Amanda Tinoco, eine Forschungstechnikerin an der Stanford School of Medicine zum Zeitpunkt der Forschung; Lorraine Ling, Postdoktorandin in Genetik zum Zeitpunkt der Forschung; und Christian Renicke, ein Postdoktorand in Genetik.