Fracking-Chemikalien senken Spermienzahl

Unfruchtbar durch Fracking? Labormäuse produzieren weniger Spermien, wenn sie als Embryos den beim Fracking verwendeten Chemikalien ausgesetzt waren. Diese Wirkung trat bereits bei Konzentrationen auf, wie sie durch Fracking-Kontamination des Trinkwassers auftreten können, wie US-Forscher feststellten. Die meisten der untersuchten Chemikalien störten auch den Hormonhaushalt menschlicher Zellen, berichten die Forscher im Magazin „Endocrinology“.

Beim Fracking, kurz für „Hydraulic Fracturing“ pressen Erdgasförderer einen Mix aus Wasser, Sand und verschiedenen Zusätzen in gashaltige Gesteinsschichten. Das Gestein bricht dadurch auf, und auch ansonsten nicht lohnenswerte oder schwer zugängliche Gasvorkommen lassen sich erschließen. Doch die in den USA weitläufig eingesetzte Methode ist umstritten: In der Nähe der Fracking-Gasbrunnen steigt die Luftverschmutzung, und offenbar sind Frühgeburten häufiger, wie sich erst vor kurzem zeigte.

Unsichere Zusatzstoffe

Besonders die chemischen Zusatzstoffe in der Fracking-Flüssigkeit stehen heftig in der Kritik: Die Gasfirmen sind nicht verpflichtet, die genaue Zusammensetzung des verwendeten Gemisches anzugeben. Die Risiken lassen sich wegen dieser Datenlücke daher nur schwer zuverlässig abwägen. Unter den häufig verwendeten Zusätzen befinden sich jedoch mehrere bekannte Giftstoffe.

Bereits vor einiger Zeit haben Wissenschaftler um Susan Nagel von der University of Missouri festgestellt, dass einige dieser Stoffe den menschlichen Hormonhaushalt stören können, wenn sie in das Grund- und Trinkwasser gelangen.

Gasförderbrunnen in einem Frackinggebiet der USA © Ostroff Law/ CC-by-sa 3.0

Mehrere dieser sogenannten endokrinen Disruptoren (EDC) haben Nagel und Kollegen nun genauer auf ihre schädliche Wirkung überprüft. An menschlichen Zelllinien testeten die Forscher 24 bekannte Fracking-Chemikalien. Die Forscher untersuchten, ob diese Stoffe die Rezeptoren für verschiedene Geschlechts- und Stress- und Schilddrüsenhormone entweder aktivieren oder blockieren und so in die Signalkette der Hormone eingreifen können.

Endokrine Disruptoren aus Fracking-Bohrungen

Für 23 der 24 untersuchten Chemikalien stellten die Forscher tatsächlich eine hormonähnliche Wirkung fest. 90 Prozent davon störten die Funktion sowohl weiblicher als auch männlicher Geschlechtshormone. Rezeptoren für Glucocorticoid-Hormone sprachen auf 40 Prozent der geprüften Fracking-Zusätze an. Glucocorticoide sind Stress- und Stoffwechselhormone, der bekannteste Vertreter ist das Stresshormon Cortisol. Fast ein Drittel der gefundenen endokrinen Disruptoren schließlich störte die Signale der Schilddrüsenhormone.

Doch treten diese auch als Umwelthormone bekannten Stoffe in ausreichender Menge aus den Fracking-Bohrungen aus, um die Gesundheit beeinträchtigen zu können? Die Wissenschaftler überprüften das Abwasser von Fracking-Gasfeldern im US-Bundesstaat Colorado und fanden darin 16 der von ihnen analysierten Chemikalien in nennenswerter Konzentration vor.

Weibchen vom verwendeten Labormäuse-Stamm "Black 6" © Wikimedia Commons / Wualex / gemeinfrei

Weniger Spermien bei Labormäusen

Daraufhin fügten die Forscher dem Trinkwasser von trächtigen Labormäusen ein Gemisch dieser Chemikalien zu, in vergleichbaren Konzentrationen, wie sie sie in der Umwelt gefunden hatten. So wollten sie die Folgen für die Entwicklung des Nachwuchses untersuchen. Denn besonders während der Embryonalentwicklung können hormonähnlich wirkende Substanzen drastische Folgen wie Diabetes, Übergewicht, „Verweiblichung“ und möglicherweise Autismus haben.

Das Ergebnis: Die männlichen Nachkommen der Labormäuse produzierten im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich weniger Spermien – obwohl sie größere und schwerere Hoden und auch einen erhöhten Testosteronspiegel hatten. Die Mäuse, die der höchsten Konzentration an endokrinen Disruptoren ausgesetzt waren, hatten zudem ein tendenziell höheres Gewicht. Außerdem zeigten sie bleibende Veränderungen an der Struktur ihres Herzens.

Im Gemisch besonders tückisch

„Es ist deutlich, dass beim Fracking verwendete endokrine Disruptoren allein oder in Kombination mit anderen Chemikalien die körpereigenen Hormonfunktionen stören können“, sagt Nagel. Als besonders tückisch erwies sich dabei das Zusammenspiel mehrerer Stoffe: Gemischte Proben zeigten mitunter eine stärkere Wirkung, als anhand der Einzelwirkungen zu erwarten gewesen wäre. „Die Wechselwirkungen dieser Gemische sind komplex und schwer vorherzusagen“, so Nagel weiter.

„Diese Studie zeigt zum ersten Mal, dass die beim Fracking häufig verwendeten endokrinen Disruptoren in Mengen, wie sie in diesen Regionen auftreten können, einen negativen Effekt auf die Reproduktionsfähigkeit von Mäusen haben können“, fasst Nagel zusammen. Der mögliche Schaden durch viele weitere Fracking-Chemikalien müsse daher ebenfalls untersucht werden. Denn schon die bereits gefundenen Hormonwirkungen könnten auch die Fruchtbarkeit von Männern in Regionen mit intensiver Gas- und Ölförderung beeinflussen. (Endocrinology, 2015; doi: 10.1210/en.2015-1375)

(The Endocrine Society, 15.10.2015 – AKR)