Das große Sommerduell: Sonnencreme versus Korallenriff

In den vergangenen Jahren sind rund ein Fünftel aller Korallenriffe weltweit gestorben. Die Haupttäter waren zu hohe Wassertemperaturen und häufigere Warmwasserereignisse (aka El Niños), Überdüngung durch Fäkalien oder Düngemittel vom Land, verringerte Lichtverfügbarkeit durch Mikroalgen und Sedimente im Wasser. Aber auch chemische Verschmutzung, u.a. durch UV-Filter aus Sonnencremes und anderen Kosmetikprodukten, gehören zu den Tätern. Sonnencremes sind im Zeitalter der Ozonlöcher, des vermehrten Hautkrebsrisikos und der immer längeren und häufigeren Urlaube am Meer notwendig und weit verbreitet. Genauso wie UV-Filter in vielen Bodylotions, Haarstyling Produkten, Shampoos, Spülungen, Pflegecremes, Insektenschutzmittel und Seifen, um Haut und Haare (oder auch nur die gewählte Haarfarbe) vor den bösen Strahlen zu schützen. Dass wir UV-Strahlung auch brauchen, z. B zur Produktion von Vitamin-D in der Haut, ist ein anderes Thema.

Der Ursprung allen Übels

Es gibt drei Arten von UV-Strahlung:

  • UV-A hat Wellenlängen von 320‐400 nm und eine relativ geringe Energie, von der aber 80-90% die Erdoberfläche erreichen. UV-A verursacht die Entstehung von Sauerstoffradikalen (reaktive Sauerstoffspezies) in der Haut, die Brüche der dreidimensionalen DNA-Struktur bewirken und so Zellen schädigen bzw. töten.
  • UV-B (290‐320 nm) ist energiereicher, dafür erreicht nur etwa 1 % dieser Strahlung die Erdoberfläche. Der Rest wird von der Ozonschicht blockiert. Der Teil, der unsere Haut erreicht, dringt in die Zellen ein und wird von der DNA absorbiert, wodurch Strukturschäden entstehen und Zellen beeinträchtigt oder getötet werden.
  • Außerdem gibt es noch UV-C Strahlung, mit Wellenlängen von 200-290 nm und hoher Energie. Sie werden durch die Ozonschicht der Atmosphäre komplett blockiert, weshalb wir uns als Normalsterbliche auf der Erdoberfläche keine Gedanken um diese Strahlungsart machen müssen.

UV-A und UV-B verursachen außer den generellen, oben erwähnten DNA-Strukturschäden auch Mutationen im P53 Tumorsuppressor-Gen. Das von diesem Gen codierte Protein spielt eine wichtige Rolle in der DNA-Reparatur bzw. dem programmierten Tod von Zellen mit DNA-Schäden, die nicht repariert werden können. Vor UV-A und UV-B Strahlung sollten wir uns also schützen. Sonnencremes mit breitem Spektrum (UV-A und -B-Schutz) können die Anzahl von Krebs-Vorstufen und Plattenepithelkarzinomen reduzieren und schützen auch vor chronischen Schädigungen der verhornten Oberhaut (aktinischen Keratosen), die in Hautkrebs übergehen können. Es gibt allerdings wenig Hinweise darauf, dass Sonnencreme vor Basalzellkrebs und schwarzen Hautkrebs (Melanom) schützt – auch wenn das immer wieder behauptet wird.

Sonnencreme
Sonnencreme und Kosmetika mit UV-Filter sind fester Bestandteil unseres Lebens

 

So wie einige Konservierungsmittel (z.B. Parabene) sind auch manche UV-Filter (z.B. Oxybenzon) schon in der Vergangenheit in Verruf geraten, da sie sich auf den Hormonhaushalt und/oder das Immunsystem vieler Tiere (auch Säugetiere wie uns) auswirken. Auswirkung sind u.a. geringere Fertilität und schlechtere Überlebenschancen. Verwendet werden diese Substanzen allerdings weiter. In den vergangenen gut zehn Jahren zeigen mehr und mehr Studien, dass UV-Filter auch maßgeblich am Korallensterben, vor allem entlang von Urlaubsküsten, beteiligt sind. Im Urlaub am Meer wollen wir die Sonne, den Strand und das Wasser genießen, gehen Schwimmen, Tauchen, Schnorcheln, Kyte- oder sonst wie Surfen. Um das ohne Sonnenbrand machen zu können oder die Wahrscheinlichkeit bösartiger Hautveränderungen zu verringern, tragen wir Sonnencreme auf. Die meisten Sonnenschutzmittel enthalten mehrere UV-Filter, deren Einzelkonzentrationen bei bis zu 10% liegen – es können also durchaus 20-50 % einer Sonnencreme aus UV-Filtern bestehen, der Rest sind Emulgatoren, Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Duftstoffe, etc..

Wenn wir den Empfehlungen folgend mindestens zwei Mal täglich 2 mg Sonnencreme pro Quadratzentimeter Haut auftragen, verwenden wir etwa 40 g Sonnencreme pro Tag (Otto- und Anna-Normalmensch haben im Durchschnitt etwa einen Quadratmeter Hautoberfläche).  Tourismusstatistiken zufolge besuchen etwa 78 Millionen Touristen für fünf Tage pro Jahr ein Urlaubsziel mit Korallenriff oder in der Nähe eines Korallenriffs. Etwa ein Viertel der Sonnencreme wird im Meerwasser abgewaschen. Wenn wir das alles zusammenrechnen, kommen wir auf knapp 4.000 Tonnen Sonnencreme, die jedes Jahr im Bereich der Riffe landet. Dazu kommt der Teil, der im Sand abgerieben, im Hotel in der Dusche abgewaschen oder durch die Haut ins Blut aufgenommen und über Urin abgegeben wird. Selbst wenn das Abwasser eine Kläranlage durchläuft, was in vielen Gegenden mit traumhaften Korallenriffen ja nicht unbedingt der Fall ist, gelangt die Sonnencreme ins Meer. Denn mit diesen in der Natur nicht vorkommenden chemischen Verbindungen können die Bakterien der Kläranlagen nichts anfangen und chemische Filter für diese organischen Verbindungen gibt es auch nicht. Zumindest nicht in den üblichen Kläranlagen. Daher gelangt auch ein guter Teil der im Binnenland verwendeten UV-Filter über das Abwasser- und Flusssystem ins Meer. Einige WissenschaftlerInnen gehen entsprechen von etwa 15.000 Tonnen Sonnencreme in den Korallenriffen der Weltmeere aus. Oder von dem Großteil der rund 10.000 Tonnen UV-Filter, die jedes Jahr weltweit produziert werden. Wie viele der UV-Filter wirklich in den weltweiten Meeren und Riffen landen, wissen wir nicht. Aber wir wissen, dass es immer mehr wird.

Messungen in verschiedensten Meeren und Ländern haben gezeigt, dass UV-Filter in allen Gewässern, Sedimenten und vielen Organismen im Bereich von Bade- und Sport-Stränden nachweisbar sind. Je nach Substanz und Ort betragen die Einzelkonzentrationen im Meerwasser wenige Nanogramm pro Liter Meerwasser (ng; Milliardstel Gramm) bis hin zu mehrere Mikrogramm pro Liter (µg; Millionstel Gramm) oder sogar Milligramm pro Liter (mg; Tausendstel Gramm), wie in den Amerikanischen Jungferninseln in der Karibik. Mit diesen Werten sind wir leider in Konzentrationsbereichen, die echten Schaden in Korallenriffen anrichten können.

Aber wie schädigen Sonnenschutzmittel Korallen? Was richten Sie in diesen wunderbaren, farbenfrohen, hochkomplexen Ökosystemen an? Welche UV-Filter sind eigentlich die schlimmsten?

UV-Filter werden meistens in physikalische und chemische Wirkstoffe unterteilt. Chemische Filter sind organische Verbindungen, die UV-Strahlen aufnehmen und die Energie in Wärme umwandeln. Physikalische Filter sind anorganische Verbindungen, die die Strahlung reflektieren, streuen oder eventuell aufnehmen. Häufig werden die physikalischen Filter als die „Guten“ dargestellt, die chemischen als die „Bösen“. Ganz so einfach ist es allerdings nicht.

Tod durch Viren

Schon vor mehr als 10 Jahren zeigten Roberto Danovaro und KollegInnen in einer in der Zeitschrift Environmental Health Perspectives veröffentlichten Studie, dass verschiedene Korallenarten bereits auf geringe Sonnencreme-Konzentrationen (10 µl/l) reagieren. Innerhalb von 18 bis 48 h stießen die exponierten Korallenstückchen Schleim ab, bestehend aus den symbiotischen Zooxanthellen und Korallengewebe. Nach spätestens 96 Stunden war die Korallenbleiche komplett – die Korallen hatten also ihre Kraftwerke, die symbiontischen Algen namens Zooxanthellen, abgestoßen und fingen an zu hungern. Da Sonnencremes viele verschiedene Substanzen beinhalten, untersuchten die Gruppe einige UV-Filter und Konservierungsstoffe einzeln.  

Die stärksten Schäden wurden durch das Konservierungsmittel Butylparaben und die UV-Filter Octinoxat, Oxybenzon und Enzacamen ausgelöst. Schon bei geringer Dosierung lösten sie eine kompletten Bleiche der Korallenbruchstücke aus. Somit sollten Sonnenschutzmittel die Parabene, Zimtsäureester wie Octinoxat, Benzophenone wie Oxybenzon und Kampfer-Derivate wie Enzacamen gemieden werden, da sie die Symbionten von Hartkorallen und damit diese Korallen selbst schädigen.

Danovaro et al 2008: Korallenbruchstücke nach Sonnencremeeinwirkung
Credit: Roberto Danovaro Auswirkung von Sonnencreme auf Bruchstücke von Acropora. Unbehandelte (braune) und behandelte (gebleichte) Bruchstücke von (A) Acropora cervicornis (Karibik, Mexiko); (B) Acropora divaricata (Celebessee, Indonesien); (C) Acropora sp. (Rotes Meere, Ägypten) unnd (D) Acropora intermedia (Andaman See, Thailand). Bilder wurden innerhalb von 62 h nach Beginn der Sonnencreme-Inkubation aufgenommen. Meßbalken = 2 cm.

Die Korallenbleiche wird bei diesen Wirkstoffen u.a. durch die Zerstörung der Zooxanthellen ausgelöst. Die Zooxanthellen, die als Teil des Schleims von den Korallen abgestoßen wurden, hatten ihre Photosynthesepigmente und Membranintegrität verloren. 30-98% aller Zooxanthellen, die von Steinkorallen der Gattung Acropora ausgestoßen wurden, waren teilweise oder total geschädigt und erschienen blass und transparent.

Auf der Suche nach dem Wirkmechanismus für die Zerstörung der Zooxanthellen entdeckten die WissenschaftlerInnen einen signifikanten (bis zu 15fachen) Anstieg der Virenkonzentration im Wasser rund um die dem Sonnenschutzmittel ausgesetzten Korallen. Wahrscheinlich wiesen ein Teil oder alle Zooxanthellen eine latente virale Infektion auf, die unter Kontrollbedingungen keine Probleme verursachte. Die Sonnencreme induzierte dann den sogenannten lytischen Zyklus, in dem die Viren ihre Wirtszellen (die Zooxanthellen) von innen heraus zerstören. Defekte Zooxanthellen nützen den Korallen aber nichts und werden abgestoßen. Die Korallen können zwar neue Zooxanthellen aufnehmen, aber das machen sie nur, wenn die Stressfaktoren nicht länger bestehen. In diesem Fall also erst, wenn keine Sonnencreme mehr im Wasser und im Korallengewebe vorhanden ist.

Oxybenzon verusachte die Schädigung der Zooxanthellen durch Viren vor allem dann, wenn das Experiment bei Licht stattfand. Im Dunklen zerstört Oxybenzon die Zooxanthellen zwar auch, aber wie eine andere Studie zeigt, mittels eines komplett unterschiedlichen Mechanismus.

Tod durch Verdauung

Werden Steinkorallen unter dunklen Bedingungen dem UV-Filter Oxybenzon ausgesetzt, verdauen sie ihre symbiotischen Zooxanthellen. Korallen haben, wie alle Nesseltiere, eine Gastrodermis, also eine „verdauende Hautschicht“. Sie gibt Verdauungsenzyme ab und nimmt die gelösten Nahrungspartikel anschließend durch Phagozytose auf, verdaut sie weiter und verteilt die Nährstoffe anschließend im benachbarten Gewebe. Normalerweise werden so Zellen und Kleinstlebewesen verdaut, die die Korallen durch Filtration in ihren Gastralraum aufnehmen. Wenn Oxybenzon im Dunkeln mitspielt, verdauen sie so ihre lebensnotwendigen Symbionten. Diesen Vorgang, in dem Symbionten „gefressen“ werden, nennt man Symbiophagie.

Das Ergebnis der Symbiophagie ist wiederum der Verlust der Symbionten, die Bleiche und bei anhaltendem Stress der Tod.

Tod durch Verknöcherung

Oxybenzon, genauso wie anderen Benzophenone, schädigt Korallenriffe außerdem auch noch durch die Veränderung von Korallenlarven. Korallenlarven entstehen aus befruchteten Eizellen und schwimmen in ihren frühen Entwicklungsstadien frei im Wasser, sind Teil des Planktons. Nach einigen Stunden bis Tagen sind sie an dem Punkt in ihrer Entwicklung angekommen, an dem sie sich an einem Ort ansiedeln und mittels der Ausscheidung von Calciumcarbonat an einer festen Oberfläche anhaften. Kommen verschiedene Benzophenone ins Spiel, verformen sich die freischwimmenden Larven, wodurch sie sich zu früh niederlassen. Zu früh, weil sie in ihrer Entwicklung noch nicht so weit sind und auch, weil sie eventuell noch keinen gut geeigneten Ort zum Aufbau einer neuen Korallenkolonie erreicht haben.  

Statt dass die sich niederlassende Larve jetzt nur Calciumcarbonat (CaCo3) zum Anheften ausstößt und dann mit einer normalen Polypen- und später Koloniebildung anfängt, gibt sie zu viel und unkontrolliert CaCO3 ab. Sie „verknöchert“: die niedergelassene Larve wird komplett von ihrem eigenen Skelett eingeschlossen. Schädigung der Korallenlarven minimiert die Rekrutierung und das Überleben juveniler Korallen und damit die Wiederbelebung bereits vorgeschädigter Riffe. Das ist nicht nur in der Theorie so, sondern in der Trunk Bay (Virgin Islands), wo die Oxybenzon- (und Benzophenon-2-) Konzentration besonders hoch und keine Wiederbesiedelung defekter Riffteile zu beobachten ist, sehr wahrscheinlich Realität.

Als wenn die direkten Auswirkungen von Oxybenzon auf die Korallen nicht schon schlimm genug wären, gibt es mit diesem UV-Filter noch ein weiteres Problem. Durch den Abbau von Oxybenzon in den Korallen entstehen Benzophenon-1 (BP-1) und Benzophenon-8 (BP-8). Sie sind noch schädlicher für die Korallenzellen als Oxybenzon selbst. Wie auch Oxybenzon, üben sie Stress auf die Korallen und artabhängig auf Korallenlarven aus, was zu Bleiche und Tod führt. In einigen Fällen konnte die Schädigung von DNA nachgewiesen werden. Außerdem bioakkumulieren die Oxybenzon-Stoffwechselprodukte BP-1 und BP-8 stärker als Oxybenzon, weshalb die tatsächlich Konzentration im Korallengewebe höher sein dürfte als im freien Meerwasser. Dort sind diese beiden Benzophenone recht niedrig konzentriert. Im Gegensatz zu Oxybenzon, dessen Konzentration im oberflächlichen Meerwasser rund um die Welt höher ist als die anderer UV-Filter.

Tod durch Fettsäuren

Sonnencreme soll wasserfest sein, denn wir wollen uns ja nicht ständig neu eincremen oder den Schutz beim Schwimmern gleich verlieren. Daher sind Sonnenschutzmittel größtenteils fettlöslich (lipophil) statt wasserlöslich. Das bedeutet aber auch, dass sie sich nicht einfach im Wasser gleichmäßig verteilen und gut verdünnt in den weiten Ozean gespült werden. Stattdessen werden sie in Tieren, vor allem in lipophilen Organen, gespeichert: sie bioakkumulieren. Außerdem lagern sie sich in Sedimenten ein, wodurch auch hier die Konzentrationen mit der Zeit immer weiter steigen können – mit eventuell verheerenden Auswirkungen auf bodenlebende Organismen. Aus Meerwasser sind UV-Filter-Konzentrationen im Bereich von 1-100 ng/L bis hin zu mehreren µg/L bekannt, aus Sedimenten weit höhere Konzentrationen (bis zu mg/L).

Besonders lipophil ist ein UV-Filter, der Oxybenzon mittlerweile in vielen Sonnenschutzmitteln ersetzt hat: Octocrylen. Außerdem ist Octocrylen besonders photostabil, im Gegensatz zu vielen anderen UV-Filtern. Somit wird er verwendet, um die anderen UV-Filter vor Zerstörung durch Licht zu bewahren. Um die Allgegenwart dieses UV-Filters zu zeigen: er ist in sieben der neun Sonnencremes enthalten, die ich zu Hause habe. Während im Meerwasser meist nur durchschnittliche Konzentrationen von wenigen µg/L mit hoher jahreszeitlicher Fluktuation gemessen werde, sind sie in Sedimenten und in besonders lipophilen Geweben von Meerestieren weit höher. Dadurch reichern sie sich auch in der Nahrungskette von Muscheln bis zu Meeressäugern immer weiter an und konnten bisher auch in z. B. der Leber von Delphinen nachgewiesen werden.

Strukturformel von Octocrylene, einer Verbindung, die in der Natur nicht vorkommt

Aber was bewirkt dieses sich stark anreichernde Octocrylen überhaupt? Das hat u. a. eine Studie von Didier Stien und KollegInnen letztes Jahr untersucht. Sichtbare, kurzfristige Wirkung hat es erst bei der relativ hohen, experimentellen Konzentrationen ab 300 µg/L: die untersuchten Steinkorallen zogen ihre Polypen ein. Veränderungen auf molekularer Ebene waren allerdings viel früher zu beobachten, bei jeder Octocrylen-Konzentration oberhalb von 5 µg/L über einen Zeitraum von sieben Tagen: An die Octocrylen-Verbindungen wurden Fettsäuren gebunden, was auf eine Veränderung des Fettsäurestoffwechsels in den Korallenpolypen oder Symbionten hinweist. Die so entstehenden Octocrylen-Stoffwechselprodukte sind damit noch lipophiler als die Ausgangsverbindung, weshalb sie sich noch stärker in Geweben anreichern können.

Außerdem konnten erhöhte Carnitin-Werte nachgewiesen werden. Carnitin, das eine wichtige Rolle im Fettsäurestoffwechsel spielt, ist ein Biomarker für Zelltoxizität und wird mit mitochondrialer Fehlfunktion assoziiert. Mitochondrien sind in den Zellen für die Bereitstellung von Energie zuständig, sie sind quasi die Kraftwerke der Zelle. Wenn die Mitochondrien nicht richtig funktionieren, hat die Zelle keine Energie verfügbar. Was letztendlich zum Zelltod führen kann.  

Tod durch Antiseptikum

Die organischen UV-Filter sind also in vielen Fällen verheerend für die Korallen und andere marine Organismen. Aber wie steht es mit den oft als umweltfreundlichen oder hautfreundlichen Sonnencremes, die mineralische UV-Filter wie Zinkoxid (ZnO) und Titandioxid (TiO2) enthalten?

Die Umweltfreundlichkeit dieser Substanzen hängte stark von der Größe der verwendeten Partikel ab. ZnO-Sonnencremes, die sich als weiße Schicht auf die Haut legen, haben relativ große Partikel, mit mehr als 150 nm Durchmesser. Da die wenigsten von uns am Strand aber als weiße Zombies oder Clowns auftreten wollen, verkleinert die Kosmetikindustrie die Partikel in den Bereich unterhalb von 35 nm, setzt also sogenannte Nanopartikel ein. Damit sinkt der Zombie-Faktor, aber die Toxizität steigt.

Zinkoxid-Nanopartikel stören die Photosynthese der Zooxanthellen deutlich. Bei Konzentrationen, die in Korallenriffsystemen tatsächlich gemessen wurden (100µg/L), sinkt die Photosyntheseaktivität der Zooxanthellen innerhalbe eines guten Monats der Exposition um gut zwei Drittel. Das heißt, dass dem Korallensystem (Polypen + Zooxanthellen) nur ein Drittel der üblichen Zuckerverbindungen zur Verfügung steht. Die Korallen hungern somit und Hunger ist Stress. Gestresste Korallenpolypen stoßen ihre Symbionten ab, gehen ob des Stresses in den Hungerstreik und bei längerer Dauer dieses Zustands sterben sie.  

Wie schaffen die Zinkoxid-Nanopartikel das? Sie wirken sowohl durch die Bildung gelöster Zinkionen, die Sauerstoffradikale entstehen lassen, als auch durch physikalische Schädigung bei direktem Kontakt (so wie viele andere Nanopartikel auch). Sauerstoffradikale lösen oxidativen Stress aus, der Zellen tötet. Genau diese Wirkung wird durch Zinkoxid-haltige Heilsalben genutzt, da die Sauerstoffradikale Bakterien zerstören, also antiseptisch wirken. Daher dürften wir uns eigentlich nicht wundern, wenn ZnO die gleiche Wirkung auch auf andere einzellige Lebewesen wie Zooxanthellen ausübt. Um die Entstehung von Sauerstoffradikalen zu limitieren, hat die Kosmetikindustrie angefangen, die Nanopartikel mit Siliziumdioxid, Magnesium oder Aluminium zu beschichten. Das hilft tatsächlich – aber nicht gegen den zweiten Schädigungsmechanismus der ZnO-Nanopartikel.

Dieser Mechanismus ist die mechanische Schädigung der Lipidmembran, die die Zellen umhüllen. Während die Sauerstoffradikale in erster Linie auf die Zooxanthellen wirken, sind es in erster Linie die Korallengewebe, deren Zellmembranen zerstört werden. Die Polypen werden also wiederum akutem Stress ausgesetzt. Und dass gestresste Korallen in den Hungerstreik gehen (also bleichen), wissen wir schon.

Viele Sonnencremes enthalten beide mineralischen UV-Filter, als Titandioxid und Zinkoxid, da die Haut dann sowohl vor UV-A als auch UV-B Strahlung geschützt ist. Titandioxid scheint weniger schädlich zu sein als Zinkoxid, zumal Titandioxid-Nanopartikel überlicherweise beschichtet sind, um die Bildung von Sauerstoffradikalen zu verhindern. Aber aufgrund der generellen Probleme mit Nanopartikeln, sollten wir auch hier vorsichtig sein.  Größere Partikel dagegen sind in beiden Fällen effektive und weitestgehend umwelt- und hautneutrale UV-Filter.

Sonnenschutz ohne Tod?

Allein der US-Markt für Sonnenschutzmittel wurde 2016 auf fast 1 Milliarde USD geschätzt. Die Kosmetikindustrie wird diesen Markt nicht aufgeben, nur weil der Großteil der verwendeten UV-Filter aquatische Organismen (und uns) schaden. Stattdessen werden sie immer neue Namen und Inhaltsstoffe finden, häufig Derivate von Substanzen, die ins Kreuzfeuer geraten sind. Zum Glück wird auch an umweltfreundlichen Alternativen geforscht, an UV-Filtern, die die Natur selbst hervorbringt. Das bedeutet zwar nicht, dass sie nicht auch toxisch sein können (Aconitin aus Eisenhut und Conotoxine der Kegelschnecken sind auch natürlich), aber es bedeutet zumindest, dass sie natürlich abgebaut werden können. Zu diesen natürlichen UV-Filtern gehören:

  • Substanzen aus Meeresorganismen, die beispielsweise Cyclohexen-Ringe mit verschiedenen funktionalen Gruppen enthalten;
  • UV-Filter aus Rotalgen, z.B. Mykosporin-ähnliche Aminosäuren (für meine chemophilen LeserInnen: z.B. palythine, 2‐[[3‐amino‐5‐hydroxy‐5‐(hydroxymethyl)‐2‐methoxycyclohex‐2‐en‐1‐ylidene]amino]acetic acid, and shinorine, (2S)‐2‐[[3‐(carboxymethylimino)‐5‐hydroxy‐5‐ (hydroxymethyl)‐2‐methoxycyclohexen‐1‐yl]amino]‐3‐hydroxy‐ propanoic acid)
  • Gadusol (3,4,5‐trihydroxy‐5‐(hydroxymethyl)‐2‐methoxycyclohex‐2‐en‐1‐one) aus Zebrafischen (Danio rerio)
  • Pflanzliche Substanzen wie Glucolimnanthin-Derivate der nordamerikanischen Pflanzengattung Limnanthes, zu der z.B. die in Oregon und Kalifornien vorkommende Douglas-Sumpfblume gehört.

Zum Glück folgt aber auch langsam die Legislative der Wissenschaft, z.B wie in Hawaii, wo Oxybenzon und Octinoxat, die in der Mehrheit gängiger Sonnencremes enthalten sind, ab 2021 verboten sein werden. Nicht aus Gesundheitsbedenken für uns, sondern zum Schutz der marinen Ökosysteme. Definitiv ein Schritt in die richtige Richtung – denn wenn schädliche UV-Filter verboten werden, steigt die Chance dass neue, ebenfalls schädliche Substanzen, gar nicht erst zur Zulassung kommen. Damit würde die Industrie in Richtung umweltfreundlicher Alternativen gezwungen – und ohne Zwang scheint es ja leider kaum zu gehen.

In den USA sind nur 16 UV-Filter für Kosmetik zugelassen, in Europa und Australien fast doppelt so viele. Leider sind viele der zugelassenen UV-Filter umweltschädlich – oft ist es schwierig herauszufinden, ob die Sonnencreme guten Gewissens verwendet werden kann oder nicht. Denn für jeden UV-Filter gibt es viele verschiedene Namen und in den USA, Europa und Australien sind unterschiedliche Substanzen zugelassen. Für einige UV-Filter, die ich in diesem Text besprochen habe, ergänze ich daher noch weiter Namen in der Liste unten.  Bisher wurden nur die Auswirkungen einiger zugelassener UV-Filter auf die Umwelt untersucht. Es könnte natürlich sein, dass gerade die noch nicht genauer untersuchten harmlos für Korallenriffe und andere Wasserbewohner sind – aber solange diese Studien nicht durchgeführt wurden, dürfen wir wohl davon ausgehen, dass diese Substanzen nicht harmloser sind als die oben besprochenen UV-Filter.

Ohne Sonnenschutz geht es nicht, aber Kleidung und Hüte, sich im Schatten aufhalten und direkte Sonnenstrahlung meiden können uns helfen, unsere Umwelt weniger mit UV-Filter-haltigen Kosmetika zu belasten und damit Schäden mariner Ökosysteme, darunter auch Korallenriffe, zu reduzieren. Diese haben schon genug zu kämpfen, um in den immer häufiger immer wärmeren Meeren zu überleben.

Sonnenschutz mit geringen Umweltauswirkungen (abgesehen von Produktion, Reinigung und Entsorgung)

Und wenn wir nicht für diese gefährdeten Ökosysteme auf organische UV-Filter verzichten wollen, sollten wir es vielleicht für uns selbst tun: Viele organische UV-Filter gelangen durch die Haut (und via Nahrungskette) in unser Blut, manche können die Blut-Hirn-Schranke durchqueren, andere sind mittlerweile in Muttermilch nachgewiesen worden. Ob sie allerdings auch beim Menschen in den Hormonhaushalt und die Entwicklung eingreifen oder neurotoxisch wirken, wie im Fall verschiedener Wirbellose und Fische, bleibt noch offen.

 

Namensverwirrung
  • Oxybenzon, auch bekannt als Benzophenon‐3, BP‐3, 2‐Hydroxy‐4‐methoxyphenyl‐phenylmethanon, 2‐Hydroxy‐4‐methoxybenzophenon;
  • Octocrylen, Octocrilen, (RS)-2-Cyan-3,3-diphenylacrylsäure-2-ethylhexylester (IUPAC) oder 2-Ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylat, OC;
  • Octinoxat, OMC, ethylhexyl‐4‐methoxycinnamate, trans‐octyl meth‐ oxycinnamate, ethylhexylmethoxycinnamate;
  • Enzacamen, 4-Methylbenzylidencampher, 4-MBC;
  • Benzophenon-1, BP-1, 2,4-Dihydroxybenzophenon, auch Benzoresorcinol
  • Benzophenon-8, BP-8, Dioxybenzon

Weitere Infos über Inhaltsstoffe finden sich z. B. auf diesen Seiten:

Quellen:

Robert B. Raffa et al 2018; J Clinical Pharmacy and Therapeutics: Sunscreen bans: Coral reefs and skin cancer; DOI: 10.1111/jcpt.12778

Roberto Danovaro et al 2008; Environ Health Perspect: Sunscreens Cause Coral Bleaching by Promoting Viral Infections;  DOI:10.1289/ehp.10966

Jean-Pierre Fel et al 2019; Coral Reefs 38: Photochemical response of the scleractinian coral Stylophora pistillata to some sunscreen ingredients; DOI: 10.1007/s00338-018-01759-4

Tangtian He et al 2019; Science of the Total Environment 651: Comparative toxicities of four benzophenone ultraviolet filters to two life stages of two coral species; DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.10.148

Cinzia Corinaldesi et al 2018;  Science of the Total Environment 637–638: Impact of inorganic UV filters contained in sunscreen products on tropical stony corals (Acropora spp.); DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.05.108

Didier Stien et al 2018;  Anal. Chem: Metabolomics reveal that octocrylene accumulates in Pocillopora damicornis tissues as fatty acid conjugates and triggers coral cell mitochondrial dysfunction; DOI: 10.1021/acs.analchem.8b04187;

Elizabeth Wood 2018; ICRI briefing: Impacts Of Sunscreens On Coral Reefs; Download: https://www.icriforum.org/sites/default/files/ICRI_Sunscreen_0.pdf

Gabriele Kerber

Ich bin promovierte Biologin, Taucherin und generelle Meeresenthusiastin. Geboren an der Nordsee studierte ich Biologie im Binnenland, ursprünglich um Wissenschaftsjournalistin zu werden. Nach einem über 20jährigen Umweg - der unter anderem eine Promotion in Neurobiologie, einen Postdoc im Bereich Krebsforschung zwischen Mittel-, Rotem und Totem Meer, ein Jahr als wissenschaftliche Reiseleiterin auf den Galapagos-Inseln, zwölf Jahren als Trainerin und Consultant in der Telekommunikationstechnik, Reisen nach Kiribati, Fidschi und in über 40 andere Ländern enthielt - schließt sich der Kreis: Artikel in verschiedenen Zeitschriften und Zeitungen sowie ein erstes Buch (Klimawandel hautnah, Springer 2018) bringen mich langsam zurück zu den Wurzeln, zum Wissenschaftsjournalismus.

2 Kommentare

  1. Eine Sonnencrème, die mit einer anderen, ansonsten harmlosen Substanz reagiert und sich dabei neutralisiert wäre doch eine Idee. An jedem Strand könnte man dann die neutralisierende Substanz ins Meer schütten. Nachteil: Wer schwimmen geht, verliert seinen Sonnenschutz (allerdings ist das auch so schon der Fall):

  2. Gabriele Kerber schrieb (12. August 2019):
    > […] mineralische UV-Filter wie Zinkoxid (ZnO) und Titandioxid (TiO2) […]

    SciLogs-Kommentar-HTML-Test:
    “TiO<sub>2</sub>” wird dargestellt als: “TiO2”.

    SciLogs-Kommentar-LaTeX-Test:
    “\( \mathrm{TiO(SO_4) + 2 \, H_2O \longrightarrow \, TiO_2 \cdot xH_2O + H_2SO_4} \)”
    wird dargestellt als:
    “\( \mathrm{TiO(SO_4) + 2 \, H_2O \longrightarrow \, TiO_2 \cdot xH_2O + H_2SO_4} \)”.

    (Vgl. https://de.wikipedia.org/wiki/Titan(IV)-oxid#Gewinnung_und_Darstellung).

Schreibe einen Kommentar


E-Mail-Benachrichtigung bei weiteren Kommentaren.
-- Auch möglich: Abo ohne Kommentar. +