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Umwelt

Marines Mikroplastik: Vom Winde verweht

Überall wimmelt es von den winzigen Zerfallsprodukten des menschlichen Plastikabfalls. (Bild: dottedhippo /iStock)

Es wimmelt überall – sogar in der Luft über den Ozeanen schwebt das berüchtigte Mikroplastik, berichten Forscher. Die winzigen Bruchstücke von Plastikabfällen werden demnach von der Wasseroberfläche aufgewirbelt und können anschließend tagelang durch den Wind verbreitet werden. Dadurch kann das Mikroplastik besonders leicht in entlegene Meeresbereiche vordringen und dort die Ökosysteme bedrohen sowie in die Nahrungskette gelangen, sagen die Wissenschaftler.

Jeder kennt die hässliche Signatur der Zivilisation: Müll liegt vielerorts herum oder dümpelt an den Ufern der Gewässer. Besonders problematisch sind dabei die Kunststoffmaterialien, da sie nicht mehr vollständig aus der Natur verschwinden. Sie zerfallen nur in immer kleinere Stückchen, bis man sie als Mikroplastik bezeichnet. Das verkleinert das Problem nicht etwa – im Gegenteil: Die winzigen Partikel werden von vielen Lebewesen aufgenommen, einschließlich uns selbst, wie aus zahlreichen Studien hervorgeht. Im Körper der Organismen können die Fremdkörper dann auf unterschiedliche Weise Schaden verursachen und sich auch in der Nahrungskette anreichern. Das gesamte Bedrohungspotenzial lässt sich bisher nur erahnen, sagen Experten.

Allels voller Plastik-Krümel

Klar ist auch: Das Problem hat ein gewaltiges Ausmaß, denn in der Umwelt wimmelt es geradezu von Mikroplastik. Die winzigen Partikel dümpeln Studien zufolge in den Meeren, reichern sich im Boden an und erreichen sogar die entlegensten Orte: Mikroplastik wurde in der Tiefsee entdeckt, im Wasser und auf dem Eis der Arktis sowie in Bergregionen. Doch wie gelangt das Mikroplastik an solch entlegene Orte, die von der menschlichen Verschmutzung nicht direkt betroffen sind? Neben der Verbreitung über Meeresströmungen spielt auch der Transport durch die Atmosphäre eine Rolle, geht bereits aus Studien hervor. Demnach wird das Mikroplastik in die Luft gewirbelt und durch Wind auf dem Land verteilt und in die Gewässer getragen. Bisher haben Studien die Plastik-Aerosole aber nur in der Luft über dem Land und im Küstenbereich nachgewiesen sowie die Bedeutung des Eintrags aus der Luft ins Wasser aufgezeigt.

Die Forscher um Senior-Autor Assaf Vardi vom Weizmann Institute of Science in Rehovot verdeutlichen nun hingegen, dass es auch eine atmosphärische Weiterverbreitung vom Wasser aus gibt. Die Ergebnisse basieren dabei auf Untersuchungen von Proben, die mit dem Forschungsschiff „Tara“ auf einer Forschungsfahrt durch den Nordatlantik gewonnen wurden. Die Wissenschaftler befestigten für ihre Untersuchungen ein Gerät zum Einfangen von Aerosolen an der Spitze des Mastes des Segelschiffes. Zudem erfassten sie das Mikroplastik im Wasser der Untersuchungsregionen sowie die Meeresströmungen und Windverhältnisse auf der Forschungsfahrt der Tara.

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Von der Oberfläche aufgewirbelt

Wie das Team berichtet, zeigten die mikroskopischen Untersuchungen auch bei Aerosol-Proben aus den entlegenen Meeresbereichen im Rahmen der Reise hohe Mengen an gängigen Kunststoffen wie Polystyrol, Polyethylen und Polypropylen. „Wir waren überrascht, eine nicht-triviale Menge über scheinbar unberührtem Wasser zu finden“, sagt Vardi. Wie die Forscher erklären, handelt es sich offenbar um Mikroplastik, das durch den Wind von der Meeresoberfläche aufgewirbelt und transportiert worden war. Vergleiche mit dem Mikroplastik im Wasser der Probennahmeregionen bestätigten diese Erklärung.

Den Berechnungen der Forscher zufolge hat das über dem Ozean schwebende Mikroplastik ein erhebliches Ausbreitungspotenzial: Es kann unter Umständen tagelang in der Luft bleiben und durch den Wind über weite Strecken transportiert werden. Neben den Meeresströmungen handelt es sich dabei demnach um einen weiteren Ausbreitungsmechanismus der Partikel in die von der Zivilisation weit entfernten Regionen, sagen die Wissenschaftler.

Bei der Reise durch die Luft könnte das Mikroplastik sein schädliches Potenzial sogar weiter verschärfen: „Sobald Mikroplastik in der Atmosphäre ist, trocknet es aus und ist UV-Licht sowie atmosphärischen Komponenten ausgesetzt, mit denen es chemisch interagiert“, sagt Erstautorin Miri Trainic vom Weizmann Institute of Science. „Das bedeutet, dass die Partikel, die zurück in den Ozean fallen, noch schädlicher oder giftiger als zuvor für die Meeresbewohner sein könnten.“ Ihr Kollege Vardi ergänzt dazu: „Darüber hinaus werden einige dieser Kunststoffpartikel zu Brutstätten für potenziell gefährliche Bakterien, sodass sie nach dem Aufstieg in die Luft zu einem Transportmittel für die Mikroben werden können“.

Wie die Forscher betonen, hat ihre Studie nun den atmosphärischen Ausbreitungsweg von marinem Mikroplastik aufgezeigt – nun sollte die Bedeutung des Problems genauer untersucht werden. „Die tatsächliche Menge an Mikroplastik in den Ozean-Aerosolen ist mit ziemlicher Sicherheit größer als das, was unsere Messungen gezeigt haben, da unsere Nachweismethoden keine Partikel unterhalb einer Größe von einigen Mikrometern erfassen konnten“, sagt Trainic. Diese besonders leichten Nanopartikel könnten noch weiter durch die Luft reisen und die Ökosysteme und die Nahrungsketten damit besonders bedrohen, geben die Forscher abschließend zu bedenken.

Quelle: Weizmann Institute of Science, Fachartikel: Communications Earth and Environment, doi: 10.1038/s43247-020-00061-y

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