Plastikstücke, die nahe den Küsten treiben, beherbergen Gemeinschaften von Mikroorganismen, die sich von den frei im Meerwasser lebenden unterscheiden.
Eine Oberfläche, die in den Ozean eintaucht, bleibt nicht lange steril. Mikroskopisch kleine Organismen siedeln sich dort an und bilden allmählich eine Gemeinschaft. Plastikabfälle bieten somit neue, langlebige Substrate. Dieser Lebensraum rund um das Plastik wird als „Plastisphäre“ bezeichnet.
Dieses Mal interessierten sich die Forschenden für Archaeen. Diese mikroskopisch kleinen Organismen ähneln äußerlich Bakterien, gehören jedoch zu einem anderen großen Zweig des Lebens. Sie kommen in zahlreichen Umgebungen vor, darunter auch in den Ozeanen, und einige sind an den natürlichen Umwandlungen von Kohlenstoff, Stickstoff oder Schwefel beteiligt.
Um herauszufinden, welche Auswirkungen Plastik hat, verglich das Team in küstennahen Meeresumgebungen gesammelte Kunststofffragmente mit dem sie umgebenden Wasser. Die Forschenden analysierten das in den Proben vorhandene genetische Material. Mit dieser Methode lassen sich die Gruppen von Archaeen identifizieren und die mit ihren Genen verbundenen biologischen Funktionen abschätzen.
Die auf dem Plastik angesiedelten Gemeinschaften wiesen eine höhere Vielfalt auf und unterschieden sich stärker von einer Probe zur nächsten. Einige große Gruppen von Archaeen waren dort ebenfalls stärker vertreten als im umgebenden Wasser. Plastik dient also nicht nur als neutrale Oberfläche: Es selektiert eine bestimmte Gemeinschaft.
Die Unterschiede betrafen auch die Fähigkeiten dieser Organismen. Die Forschenden fanden auf den Kunststoffen mehr Gene, die mit der Umwandlung von Methan, Stickstoff und Schwefel verbunden sind.
Eine weitere Beobachtung: Der Unterschied zwischen den Gemeinschaften auf dem Plastik und denen im Wasser nahm zu, wenn der durch chemische Stoffe menschlichen Ursprungs bedingte Druck stärker war. Dies deutet darauf hin, dass mehrere Formen der Verschmutzung gemeinsam auf die mikrobiellen Gemeinschaften in Küstenregionen einwirken können, auch wenn die Studie noch nicht alle Folgen messen kann.
Die Studie zeigt somit, dass auch Archaeen auf diesen neuen Lebensraum reagieren. Bisher hatten sie in der Forschung zur Plastisphäre weniger Aufmerksamkeit erhalten als Bakterien.
Die Autorinnen und Autoren wollen nun genauer bestimmen, wie sich diese Veränderungen tatsächlich auf den Austausch von Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel auswirken. Die Aktivität der Organismen zu messen und nicht nur ihre Gene zu untersuchen, wird es ermöglichen, die konkrete Wirkung dieser künstlichen Lebensräume auf Küstengebiete abzuschätzen.