DR. THOMAS MEINELT und PD DR. WERNER KLOAS
Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei
Abt. Binnenfischerei
PF 850123
12561 Berlin

Seit einigen Jahren beobachtet man ein Phänomen, das unterschiedliche Ursachen besitzt. Es ist in seiner ganzen Breite noch nicht voll erkannt oder akzeptiert und kann katastrophale ökologische Auswirkungen in unseren Gewässern annehmen. Dieses Phänomen, das sich bei allen Wirbeltieren von den Fischen und Amphibien hin zu den Vögeln und Säugetieren erstreckt und auch bei Weichtieren nachgewiesen werden konnte, ist die Beeinträchtigung oder das Ausbleiben der Reproduktion verschiedener Tierarten durch Beeinflussung des endokrinen Systems. Auslöser dieser beeinträchtigten Vermehrung ist eine Vielzahl von Stoffen unterschiedlichster chemischer Charakteristik, die bisher ökotoxikologisch als unbedenklich betrachtet wurden. Eines ist dieser Vielzahl von Stoffen gemeinsam. Sie alle sind anthropogenen (menschlichen) Ursprungs, wurden und werden also durch menschliche Aktivitäten in die Umwelt freigesetzt.

Des öfteren erreichen uns Nachrichten über Chemikalien, die durch Havarien in die Umwelt gelangt sind, u. a. über Tankerunfälle wie jüngst an der französischen Küste, oder Unfälle in der Industrie, die "giftige" Stoffe freisetzen. Solche Unfälle wie der Brand in der Schweizer Chemiefabrik Sandoz, der zu einem verheerenden Fischsterben im Rhein führte, sind spektakulär und werden durch die Sensationsmedien auf voller Bereite ausgeschlachtet. Fürwahr, Schäden solcher Art mit Unmengen von toten Fischen an den Flussufern werden schnell für jedermann sichtbar. Die heutigen Probleme der Umweltverschmutzung in den Industrienationen liegen jedoch weniger bei den oben beschriebenen akuten Unfällen, sondern vielmehr bei den chronischen ökotoxikologischen Effekten. Deren Ausmaße sind noch lange nicht vollständig bekannt. In ihrer ökologischen und ökonomischen Bedeutung werden sie längerfristig die Dimensionen der akuten Unfälle übersteigen.

Diese ökotoxikologischen, chronischen Schädigungen sind bei den Wasserlebewesen z. B. durch das Absterben der Brut, das Ausbleiben ganzer Jahrgänge, die Verschiebung der Geschlechterverhältnisse und die dadurch beeinträchtigte Vermehrung gekennzeichnet. Zunehmend werden auch Tumore und eine verringerte Widerstandsfähigkeit bei Fischen beobachtet. Bereits in den fünfziger Jahren stellte man fest, daß 80 % der Seeadlerpopulationen in Florida steril waren oder durch ein abnormes Verhalten nicht zur Fortpflanzung gelangten. Im Lake Apopka in Florida bemerkte man in den achtziger Jahren einen drastischen Rückgang der abgelegten Alligatoreneier, aus denen zumeist kaum noch lebensfähige Junge schlüpften. Als man die Männchen der Alligatoren untersuchte, stellte man Mißbildungen der Geschlechtsorgane fest. Bald war als Ursache die Einleitung eines Pestizids (Dicofol) ermittelt. Ob bei Robben und Del-phinen, bei Welsen (SCHLENK et al., 1997), Plattfischen (JANSSEN et al., 1997; JOHNSON et al., 1995), Karpfen (GIMENO et al., 1996, 1997), Lachsen (ARUKWE et al., 1997) oder Plötzen (JOBLING et al., 1998), es werden zunehmend Veränderungen bei der Fortpflanzung, erhöhte Tumorraten und eine verringerte Abwehrkraft (Immunität) gegen Krankheiten beschrieben, die insbesondere in industrialisierten Gebieten festzustellen sind. Polyzyklische aromatische Koh-lenwasserstoffe (PAKs, Bestandteile in Ölen, Teeren), polychlorierte Biphenyle, kurz PCB, DDT (eines der bekanntesten Pestizide) und eine Vielzahl von anderen Pestiziden, aber auch Schwermetalle und Bestandteile von Waschmitteln sowie Kosmetika konnten mit diesen Schädigungen in Zusammenhang gebracht werden. Viele dieser Stoffe reichern sich über die Nahrungskette stark in den Tieren an.
Es ist eigentlich unnötig darauf hinzuweisen (oder vielleicht doch?), dass nicht nur die Möwe sondern auch der Mensch am Ende der Nahrungskette steht ...!

Wie oben erwähnt, können diese Schadstoffe eine Reihe von Schädigungen verursachen, von denen heute und hier nur diejenigen angerissen werden sollen, die am hormonalen oder auch endokrinen System angreifen und welche letztendlich zu Fortpflanzungsschäden bei Fischen führen. In England stellte man beispielsweise bei männlichen Forellen, die in Ausläufen von Klärwerksanlagen gehalten wurden, eine stark gesteigerte Produktion des weiblichen Dotterhormons Vitellogenin fest, deren Bildung nur durch die weiblichen Sexualhormone, die Östrogene, geregelt wird (HARRIES et al., 1996). Das machte deutlich, dass in diesen Abwässern Stoffe enthalten sind, die zu einer Verweiblichung von Forellenmilchnern führen können (JOBLING et al., 1996). Als solche Stoffe wurden u. a. die Alkylphenole gefunden, die z. B. in Wasch- und Reinigungsmitteln, Lacken sowie Kunststoffen Verwendung finden. HARRIS entdeckte 1997 bei Regenbogenforellen aus englischen Fließgewässern eine verringerte Hodengröße. Ähnliche Untersuchungsbefunde wurden 1995 bei Plattfischen in Abhängigkeit von der Belastung der Standorte mit Chemikalien festgestellt (LANG et al., 1995).
Zwischen 1981 und 1995 wurde an ausgewählten Standorten ein Ansteigen der Anzahl der Rogener von Klischen und an anderen Orten eine Reduzierung der Anzahl der Rogener in der Nordsee festgestellt, was darauf schließen lässt, dass an diesen Untersuchungsstellen Stoffe vorhanden sein müssen, die einerseits zu einer Verweibli-chung oder andererseits zu einer Vermännlichung der Klieschen führten. Bei anderen Meeresfischen fand THOMAS (1989), daß die Reproduktion durch

1. Stimulierung der Hormonsekretion durch Cadmium und
2. Hemmung der Hormonsekretion durch PCBs

nahezu zum Erliegen gebracht werden kann. 1988 wurde bei den gleichen Meeresfischen beobachtet, dass Blei, PCBs und PAKs das Wachstum der Gonaden extrem reduzierten (THOMAS, 1988). Sowohl häusliche als auch industrielle Abwässer (MUNKITTRICK et al., 1997, SUMPTER, 1997) ) enthalten also Stoffe, die den Rezeptoren (Empfangsstrukturen) in den Zellen vorgaukeln, Hormone zu sein. Fast täglich werden neue Stoffe gefunden, die als "Gaukler" identifiziert werden und das Wort mimicking (mimicking - vorgaukeln) macht mehr und mehr die Runde.

Es stellt sich nun die Frage, wie diese doch so verschiedenen Stoffe es schaffen, dem Körper und der Zelle vorzugaukeln, Hormone zu sein. Endokrin wirksame Substanzen sind Stoffe, die mit den Rezeptoren in den Zellen Bindungen eingehen, obgleich sie sowohl strukturell als auch chemisch nicht mit Hormonen vergleichbar sind. Unter normalen Bedingungen passen Hormone und ihre Rezeptoren zusammen wie Schloß und Schlüssel. Diese aktivieren dann über die Gene im Zellkern eine biologische Reaktion wie die Bildung des Eidotterproteins Vitellogenin. Wenn nun chemische Substanzen in der Lage sind, an den Rezeptoren anzudocken, so lösen sie die gleiche Reaktion wie das eigentliche Hormon aus. In diesem Falle kommt es bei einem Hormonimitat zu einer Verstärkung und bei einem Hormonblocker zu einer Hemmung der spezifischen biologischen Reaktion. Bisher wurden Hormonimitate vor allem für weibliche Sexualsteroide, die Östrogene und Hormonblocker für die männlichen Sexualsteroide, die Androgene, beschrieben. Beide Wirkungen, östrogene als auch antiandrogene führen letztendlich zu Verweiblichungsphänomenen oder Sterilität.

So wirkt beispielsweise DDT als effiziente Hormonnachbildung weiblicher Hormone (östrogene Stoffe), das daraus entstehende pp-DDE wiederum wirkt als antiandrogene Substanz. Ich hoffe, dass bei unseren knappen Ausführungen deutlich wird, dass Chemikalien in den Gewässern nicht immer mit akuten Vergiftungen verbunden sein müssen, sondern dass die schleichenden, langfristigen Effekte viel heimtückischer und für das gesamte Ökosystem viel gefährlicher sein können.

Ach, apropos: In den Nachrichten kam jüngst die Meldung, nach der in einigen Fanartikeln der "hochgiftige" Stoff TBT (Tributylzinn-Verbindungen) gefunden wurde. Dieses Sensationsgetue birgt die große Chance, dass die Öffentlichkeit auch einmal wahrnimmt, dass schon vor Jahren massive Schädigungen an Wasserschnecken und Austern durch TBT von der Wissenschaft beschrieben und vor diesen Stoffen eingehend gewarnt wurde. TBT, ein Enzymhemmer, führte z. B. an den südenglischen Küsten und Häfen zu einer Vermännlichung von Wasserschnecken, was mit deren nachfolgender Sterilität verbunden war (BRYAN und GIBBS, 1986, 1991). Bei Austern kam es zu extremen Populationseinbrüchen. Schäden an Fischen und Fischpopulationen sind nachgewiesen (FENT und MEIER, 1992; SCHWAIGER et al. 1996).

Wie gelangen diese Stoffe nun aber in die Küstengewässer?
Nein, nicht durch Abwässer, wie Sie jetzt vielleicht meinen werden! TBT wird hauptsächlich in Bootsanstrichen als Antifoulingmittel verwendet und ist deshalb insbesondere in und um Häfen in hohen Konzentrationen zu finden. Die Schäden sind beileibe nicht nur auf die englische Küste beschränkt. Auch in Yachthäfen der Schweiz, Österreichs und Deutschlands wurden TBT und Folgeschäden beobachtet und beschrieben.

Wer sich bei den obigen Ausführungen hinsichtlich industrieller und häuslicher Abwässer oder Umweltchemikalien gesagt hat: "... was kann ich dafür, ... was geht mich das an?" sollte sich jetzt doch fragen und genauer ansehen, womit er seinen Steg, das Boot und den Lagerschuppen behandelt.

In diesem Sinne liebe Sportfreunde, Petri Heil und ein Gesundes Neues Jahr

Ihr Referent für Umwelt und Gewässer
Dr. Thomas Meinelt