Im Original zu lesen im Bienen aktuell Heft Juni 2025

Kristina Gratzer & Robert Brodschneider
Institut für Biologie, Universität Graz, Universitätsplatz 2, 8010 Graz
Email: robert.brodschneider@uni-graz.at

Im INSIGNIA-EU Projekt nahmen ImkerInnen aus allen 27 EU-Ländern teil um gemeinsam herauszufinden, was wir mit Honigbienen in unsere Umwelt finden können. Mit einer eigens entwickelten Methode, der APITrap, wurde Mikroplastik untersucht.

Der Begriff Mikroplastik umfasst eine Vielzahl winziger Kunststoffpartikel unterschiedlichen Ursprungsmaterials, die kleiner als 5 Millimeter sind. Sie entstehen sowohl durch die Entwicklung kommerzieller Produkte als auch durch Zerfall größerer Kunststoffobjekte. Mikroplastik kann der Umwelt schaden, da es sich chemisch nicht abbaut, sondern in immer kleinere Partikel zerfällt, in der Umwelt verteilt und angereichert wird. Eine bedeutende Quelle von Mikroplastik sind synthetische Fasern in Kleidung. Diese Mikroplastikpartikel gelangen beispielsweise durch das Tragen, Waschen und Trocknen von Kleidung in die Luft. Ein Teil der Mikroplastikbelastung gelangt durch die Luftströmung oder über Flugbienen, die die Partikel über die Blüte in ihrem Haar nachhause tragen in den Bienenstock und kann mittels geeigneter Methoden quantifiziert werden.

Methodik

In der INSIGNIA-EU-Pilotphase wurde eine neuartige Methode entwickelt, um Mikroplastikpartikel im Bienenstock zu erfassen und zu quantifizieren: die APITrap. Sie besteht aus einem Käfig mit Metallgitter und Scharnieren, das in nahezu jedes europäische Beutenmaß passt, sowie zwei auswechselbaren Einlegeblättern mit Klebeschicht (Cortes-Corrales et al., 2024). Das Gitter verhindert den Kontakt der Bienen mit den Blättern, während es Luft und damit Mikroplastikpartikel hindurchlässt, die in der APITrap haften bleiben. Der Gitterkäfig misst 30 x 10 cm und wird an den Oberträger eines leeren Rähmchens geschraubt. Er ersetzt ein Rähmchen in der obersten Zarge des Volkes, neben dem ersten Bruträhmchen. Für die Hauptstudie wurde die APITrap für insgesamt 4 Wochen in einem der beiden Test-Völker belassen (Abbildung 1). Die Probenahme-Zeitpunkte sind nachfolgend als « Sammelrunde-Monat » genannt: SR-Mai (SR02), SR-Juni (SR04), SR-Juli (SR06) und SR-August (SR08). Nach der Expositionszeit wird jedes Einlageblatt so gefaltet, dass die Klebeschicht nach innen zeigt. Anschließend werden die gefalteten Blätter (2 pro APITrap) einzeln in Alufolie gewickelt, in Briefumschläge verpackt und bis zum Versand zur Universität Graz, bzw. zum Labor der Universität Almeria in Spanien dunkel bei Raumtemperatur gelagert. Im Labor werden sie anschließend von den Blättern gelöst, gefiltert, visuell auf Form und Farbe geprüft und chemisch mittels Mikro-Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (μFTIR) identifiziert.

Ergebnisse

Mikroplastilk ist europaweit präsent. Von allen geplant möglichen APITrap-Proben aus Europa wurden 95,4% analysiert (2390/2520). Dabei wurden 52099 synthetische Polymerfasern sowie 7244 synthetische Polymerfragmente und -filme mikroskopisch und chemisch mittels μFTIR untersucht (Abbildung 2).

Die am häufigsten detektierten synthetischen Polymer-Mikroplastik-Arten waren Polyester (PET) gefolgt von Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) und Polyacrylonitril (PAN). Im EU-Median entspricht das 34 Mikroplastikfasern pro APITrap. Eine signifikante Überschreitung dieses Durchschnittswerts kann in bestimmten Gebieten einmalig oder häufiger beobachtet werden, was auf sogenannte Mikroplastik-Hotspots hindeutet. Um solche Punktquellen genau lokalisieren zu können braucht es weiterführende Strategien, wie gezielte Auswahl von Bienenstandorten, in den Bereichen potentieller Quellen.

Für Österreich wurden 97,5% Proben analysiert (39/40). Die häufigsten Mikroplastik-Arten entsprechen denen aus Europa, mit geringer Variabilität in der Reihenfolge ihres Auftretens (Abbildung 3): Polyester (PET) gefolgt von Polypropylen (PP),  Polyethylen (PE) und Polyacrylonitril (PAN). Fasern machen einen Großteil der Gesamtsumme aus, bei denen PET klar dominiert. Die Fasern stammen wahrscheinlich von synthetischen Textilien (z.B. Polyesterkleidung), die beim Waschen Mikrofasern freisetzen. Dies deckt sich mit typischen Faserquellen aus der Textilindustrie und Haushaltsabwässern. Fragmente entstehen durch mechanischen Abbau von Kunststoffobjekten, wie Verpackungen oder Konsumartikeln. Hier sind PET, PP und PE am häufigsten vertreten, jedoch in geringerer Anzahl als bei Fasern. Die Filme zeigen einen relativ geringen Anteil an Mikroplastik, mit PET und PP als Hauptvertreter. Kunststofffolien (z.B. Verpackungsmaterialien, Agrarfolien) sind die häufigste Quelle für diesen Typ Mikroplastik. Die Verteilung über die Monate zeigt, dass PET und PP konstant präsent sind, was auf kontinuierliche Einträge aus denselben Quellen aus Alltagsprodukten hindeutet (wie Textilien und Verpackungen). Auch zum Thema Mikroplastik braucht es mehr Vergleichsdaten für dieselben Zeiträume, um genauere Aussagen zu treffen, dennoch zeigen die Erhebungen der INSIGNIA-EU Studie wie allgegenwärtig Mikroplastik-Partikel in unserer Umwelt zu finden sind.

Im letzten Artikel dieser Serie werden die Pestizid-Ergebnisse vorgestellt, die mit einer innerhalb der Studie entwickelten, zuverlässigen Methode – dem APIStrip – erhoben wurden.

Literatur

Cortés-Corrales, L., Flores, J. J., Rosa, A., Van der Steen, J. J., Vejsnæs, F., Roessink, I., … & Fernández-Alba, A. R. (2024). Evaluation of microplastic pollution using bee colonies: An exploration of various sampling methodologies. Environmental Pollution, 350, 124046.