Kleine Partikel von Reifen hemmten das Wachstum und verursachten nachteilige Verhaltensänderungen bei Organismen, die in Süßwasser- und Küstenmündungsökosystemen gefunden wurden, wie zwei neue Studien der Oregon State University ergaben.
Die Ergebnisse sind Teil einer kontinuierlichen Anstrengung von Wissenschaftlern, die Auswirkungen von Mikroplastik und Nanoplastik auf aquatische Ökosysteme und aquatische Organismen aufzuklären. Reifenpartikel sind eine der häufigsten Arten von Mikroplastik in aquatischen Ökosystemen.
Harper, Brander und mehrere andere Doktoranden und Postdoktoranden in ihren Labors, darunter Brittany Cunningham, Samreen Siddiqui, veröffentlichten kürzlich zwei Artikel über die Reifenpartikelforschung in Chemosphäre und das Zeitschrift für gefährliche Materialien.
„Der Fokus auf Mikroplastik und jetzt Nanoplastik ist noch relativ neu“, sagte Stacey Harper, eine Professorin des Staates Oregon, die die Auswirkungen von Nanomaterialien auf Umwelt, Gesundheit und Sicherheit untersucht und die Forschung zu Reifenpartikeln in Süßwasserorganismen leitete. „Wir sind jetzt an dem Punkt, politische Entscheidungen zu treffen, für die wir nicht die Wissenschaft haben. Deshalb bemühen wir uns, diese Wissenschaft bereitzustellen.“
Kalifornien steht bei diesem Thema an vorderster Front, mit a Landesweite Mikroplastikstrategie letzte Woche angenommen. Ähnliche Bemühungen auf Bundesebene und möglicherweise in anderen Bundesstaaten werden erwartet, sagte Susanne Brander, Assistenzprofessorin und Ökotoxikologin am Bundesstaat Oregon, die die Küstenstudie zu Reifenpartikeln leitete und auch Co-Vorsitzende eines der mehreren wissenschaftlichen Beratungsteams war, die geholfen haben Entwicklung der Kalifornien-Strategie.
Reifenpartikel bestehen aus Materialien wie synthetischem Gummi, Füllstoffen, Ölen und anderen Zusatzstoffen. Die Partikel selbst und Chemikalien, die sie auslaugen, bekannt als Sickerwasser, können nachteilige Auswirkungen auf Wasserorganismen haben, mit denen sie in Kontakt kommen, stellen die Forscher fest.
Die Forscher zitieren Studien, die zeigen, dass während der Lebensdauer eines Autoreifens etwa 30 % seiner Lauffläche erodieren und in die Umwelt gelangen. Sie zitieren auch a Kürzlich durchgeführte Studie dass in den Vereinigten Staaten jedes Jahr schätzungsweise mehr als 1,5 Millionen Tonnen Reifenabriebpartikel in die Umwelt gelangen.
„Besonders bei Reifenpartikeln habe ich das Gefühl, dass jeder misst, wie viel da draußen ist, aber nur sehr wenige Gruppen messen, welche Auswirkungen sie haben“, sagte Brander. „Das ist wirklich die Lücke, die wir hier schließen wollten.“
Dazu setzten die Wissenschaftler des Bundesstaates Oregon zwei Modellorganismen sowohl im Süßwasser- als auch im Mündungsökosystem unterschiedlichen Konzentrationen von Mikro- und Nano-Reifenpartikeln und Sickerwasser aus, das durch den Abbau der Reifenpartikel entsteht. Mikropartikel sind Fragmente mit einer Länge von weniger als 5 Millimetern (0,20 Zoll). Nanopartikel sind so klein, dass sie mit bloßem Auge oder unter einem einfachen Mikroskop nicht sichtbar sind.
In dem von der Postdoktorandin Samreen Siddiqui geleiteten Artikel über das Ökosystem des Mündungsgebiets waren die Modellorganismen Inland Silverside und Mysid Shrimp. Zu den Ergebnissen der Forscher gehörten:
Diese Ergebnisse veranlassten die Forscher zu dem Schluss, dass selbst bei den derzeitigen Umweltbelastungen durch Reifen, die voraussichtlich zunehmen werden, aquatische Ökosysteme negative Auswirkungen erfahren könnten.
In dem von der Doktorandin Brittany Cunningham geleiteten Artikel über Süßwasserökosysteme waren embryonale Zebrafische und das Krebstier Daphnia magna die Modellorganismen. Unter den Erkenntnissen:
Diese Ergebnisse führten die Forscher zu dem Schluss, dass die Toxizität von Reifenpartikeln zwar in beiden Organismen beobachtet wurde, die Gesamtempfindlichkeit gegenüber Reifenpartikeln jedoch unterschiedlich war. Sie glauben, dass es wichtig ist, diese Unterschiede zu verstehen, um Werte zu identifizieren, bei denen diese Schadstoffe toxisch werden. Dieses Wissen, so stellen sie fest, ist entscheidend für die Erstellung von Risikobewertungen, die als Grundlage für politische Entscheidungen dienen.
Die Forscher erwähnten auch mehrere Möglichkeiten, um zu verhindern, dass Reifenpartikel in die Umwelt gelangen. Dazu gehören die Installation von Regengärten an Straßenrändern zum Auffangen von Reifenpartikeln, die Installation von Partikelabscheidegeräten an Autos, die Entwicklung von Reifen, die länger halten, und Investitionen in grüne Infrastruktur wie öffentliche Verkehrsmittel, die es den Menschen ermöglichen, weniger Auto zu fahren.
S. Siddiqui et al, Internalisierung, reduziertes Wachstum und Verhaltenseffekte nach Exposition gegenüber Mikro- und Nano-Reifenpartikeln bei zwei Mündungsindikatorarten, Chemosphäre (2022). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2022.133934
Brittany Cunningham et al, Toxizität von Mikro- und Nano-Reifenpartikeln und Sickerwasser für Süßwasser-Modellorganismen, Zeitschrift für gefährliche Materialien (2022). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.128319