Plastikverschmutzung

Eine Zukunft voller Müll?

71% dieser Erde bergen noch viele Geheimnisse – und rund 150 Millionen Tonnen Müll. Im Gespräch mit der Umweltchemikerin Frau Dr. Annika Jahnke über das Leipziger Forschungsprojekt MICRO-FATE und die Zukunft unserer Ozeane.
Forschungsschiff mit dem Forschungsteam im Vordergrund
Forschungsteam mit Blick auf das Forschungsschiff "Sonne"

Unsere Gesellschaft hinterlässt Spuren

7.86 Milliarden Menschen hinterlassen Spuren auf der Erde. Unser Konsumverhalten führt dazu, dass immer mehr und immer schneller produziert wird. So viel wie möglich, so günstig wie möglich und so schnell wie möglich. Zwar sind Themen wie Recycling und Nachhaltigkeit nicht mehr von gestern, aber eine tatsächliche Verbesserung wird noch nicht sichtbar. Noch immer gelangen jährlich etwa 4,8 Millionen bis 12,7 Millionen Tonnen Plastik in unsere Meere. Durch das Aufeinandertreffen von Ozeanströmungen und vorherrschende Windrichtungen komme es in bestimmten Regionen zu Ansammlungen von Plastik an der Meeresoberfläche, erklärte die Leipziger Umweltchemikerin Dr. Jahnke im Gespräch mit dem MDR. Die Folge - riesige Ansammlungen von Plastik in den Ozeanen, der größte unter ihnen ist der nordpazifische Müllstrudel. Sein Ausmaß bemisst sich in etwa auf die Größe Zentraleuropas.

Was genau treibt da im tiefen Blau?

Oft wird von einem „siebten Kontinenten“ gesprochen, wenn man von der Verschmutzung der Ozeane spricht. Einem regelrechten Teppich aus Plastik. Ganz so schlimm scheint es (noch) nicht zu sein.

Allerdings ist das vollkommen überzogen und es handelt sich noch zum Glück um keine Oberfläche, auf der man laufen kann.

Dr. Annika Jahnke, Umweltchemikerin 

Einen Zweifel an dem hohen Plastikanteil in unseren Ozeanen gibt es aber dennoch nicht. Verlorene Schiffsladungen, ungesicherte Deponien und die fehlende Kontrolle der Müllentsorgung beziehungsweise der Mülltrennung und des Recyclings sorgen für mehr und mehr Plastik in den Meeren.

Den Großteil des im Meer treibenden Plastiks nehmen die größeren Plastikteile ein. Viel kleiner und unterhalb der Oberfläche verbirgt sich allerdings das Mikroplastik. Dabei handelt es sich um kleine, wasserunlösliche Plastikpartikel mit einer Größe unter 5 mm. Diese gelangen entweder direkt aus unseren Kosmetikprodukten, oder indirekt durch den Abrieb von Kunststoffartikeln und aus unseren Waschmaschinen über das Abwasser in Flüsse, Meere und Böden. Aber auch die größeren Plastikteile in den Meeren zerfallen mit der Zeit auf Grund der Sonneneinstrahlung, des Windes und der Reibung der Wellen in die kleinen Einzelteile des Mikroplastiks und vermutlich auch Nanoplastiks. Bis sich nun das Plastik endgültig zersetzt, vergehen bis zu 500 Jahre. Nun stellt sich jedoch die Frage: Was passiert in der Zwischenzeit mit dem Mikroplastik? 

Wasserprobe im Glas
Wasserprobe mit treibenden Plastikpartikel

Das Leipziger Forschungsprojekt MICRO-FATE

Die Folgen und Veränderungen von Mikroplastik in unseren Weltmeeren, vor allem der Tiefsee, sind noch weitestgehend unerforscht , u.a. wegen der Unzugänglichkeit dieser Regionen. Aus dem Grund hat es sich das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)  in Leipzig zur Aufgabe gemacht, den Verbleib und die Effekte von Mikroplastikpartikeln zwischen Hotspots und abgelegenen Regionen im Pazifischen Ozean zu charakterisieren. Als erste Expedition, die ausschließlich für Plastik durchgeführt wurde, hat das Projekt damit einen relativ einzigartigen Stellenwert in der Forschung. Als eine der teilnehmenden Wissenschaftler:innen, berichtet Dr. Jahnke von der Probennahme und vorläufigen Erkenntnissen.

 

Nach dem Projektstart im März 2019 begann das Leipziger Forschungsteam seine Reise auf dem Forschungsschiff „SONNE“. Innerhalb der viereinhalb Wochen auf dem Pazifik sammelten sie quer von Vancouver bis nach Singapur Wasser- und Sedimentproben, geradewegs durch den Great Pacific Garbage Patch. Auch Plastik wurde auf ihrer Reise an Bord der „SONNE“ geholt und zur weiteren Untersuchung nach Deutschland gebracht.

Aus dem Ozean gefischtes Plastik
Plastik aus dem Pazifik   

Aufgrund der stellenweise Tiefe des Ozeans von bis zu 6000 Metern, nimmt eine Probennahme mit verschiedensten Geräten und in diversen Tiefen der Wassersäule und des Sedimentes in etwa einen gesamten Tag in Anspruch. Man kann sich also vorstellen, wie enorm die Logistik hinter einer solchen Beprobung ist und wie wenig räumliche Auflösung man tatsächlich erforschen kann. Dennoch gelang es dem Forschungsteam, auch dank der großartigen Unterstützung durch die Besatzung der SONNE, an acht Stationen die gesamte Tiefe zu beproben. Aufgrund der Pandemie stehen die Forschungsergebnisse zu den Tiefseeproben noch aus. Allerdings wurden auch während der Fahrt oberflächliche Proben gesammelt und Wissenschaftler:innen protokollierten, welche Partikel im jeweiligen Sektor zu sehen waren.

Messinstrument wird hochgeholt. Eine Unterwasseraufnahme.
Ein Messinstrument wird nach der Probennahme hochgeholt.

Etwas Licht ins Dunkle (Blaue) bringen

Die der Forschung vorangehende Theorie geht davon aus, dass der Großteil des Plastiks von der Oberfläche in die unteren Schichten exportiert wird und dort auf unbestimmte Zeit verbleibt. Aus diesem Grund sei auch die Beprobung der Tiefsee von großer Bedeutung. Da die Auswertung der Tiefseeproben noch aussteht, kann man die Hypothese jedoch noch nicht bestätigen oder widerlegen. Allerdings gehen andere Theorien davon aus, dass die Plastikteile durch biologische Besiedelung beschwert werden und absinken. Mit schwindender UV-Strahlung komme es zum Abbau der Biomasse auf dem Plastik, dieses würde wieder leichter werden und wieder in höhere Schichten aufsteigen. Der Transport gleiche demnach vermutlich einer „Jojo-Bewegung“, so Dr. Jahnke. Eine weitere Annahme besteht darin, dass die Plastikteile von Organismen aufgenommen werden und als Teile des Kots, als sogenannte „fecal pellets“, absinken.

Dass es zu einem Export des Plastiks in die Tiefe kommt, ist in anderen Gebieten, wie der Arktis, bereits gezeigt worden. Es liegen lediglich noch zu wenig Forschungsergebnisse über die Anteile vor, um eine klare Aussage diesbezüglich treffen zu können.

Mikroplastik sinkt in die Tiefe - ist damit das Problem gelöst?

[Die] Konzentration der ganz kleinen Partikel, die doch nicht so unproblematisch zu sein scheinen, wird über die Zeit mehr und mehr steigen. Mit jedem Jahr, wo wir mehr Plastik in die Umwelt emittieren, wird sich das natürlich anreichern und durch Verwitterung langsam zerkleinern. Denn das, was schon da ist, verschwindet nur sehr langsam.

Dr. Annika Jahnke, Umweltchemikerin 

Mit dem Transport in die Tiefe schwindet auch das Licht mehr und mehr. Dies hat die Hemmung des Zersetzungsprozesses zur Folge. Jegliche photochemische Prozesse würden aussetzen  und das Plastik gehe teils ins Sediment ein, erklärt Dr. Jahnke. Die Problematik besteht nun darin, dass es so zu einer Anhäufung der Partikel kommt, da sie sich kaum weiter zersetzen. Die Tiefsee ist dementsprechend wortwörtlich eine Senke für Plastik.

Zusätzlich können viele Organismen eben diese Partikel mit dem Sediment aufnehmen. Zwar hat es sich erwiesen, dass es bei der Aufnahme und Ausscheidung von mittelgroßen Partikeln zu keinem wesentlichen Chemikalienaustausch kommt, wohl können aber Partikel der Nanofraktion Membranen passieren und könnten so im Gewebe verbleiben, wie neue Forschung andeutet. Ersteres liegt an der geringen Passagezeit durch den Körper. Das Plastik wird aufgenommen und direkt wieder ausgeschieden, wohingegen die sehr kleinen Partikel über die Zellmembran auch in das Gewebe aufgenommen werden und demnach schädlich für den Organismus sein könnten. Dieses Prinzip wirkt auch bei uns Menschen. Studien zeigen, dass wir wöchentlich in etwa 5 Gramm Platik zu uns nehmen, was dem Plastikanteil einer Kreditkarte entspricht.

Nun werden seit fast eineinhalb Jahren in den Leipziger Laboren die jeweiligen Polymere der Partikel untersucht sowie den Fragen nachgegangen, welche Schadstoffe zu finden sind und wie eine Besiedlung des Plastiks u.a. durch Mikroorganismen erfolgt. Diese Analysen sind ein weiterer kleiner Schritt in die unerforschte Welt des Mikroplastiks und mit Projektende im Spätsommer diesen Jahres füllt sich dann hoffentlich auch diese Wissenslücke etwas mehr.

Wie hoffnungslos ist es wirklich?

Plastikmüll in den Meeren, Korallenbleiche, Übersäuerung und Überfischung. Wenn man ehrlich ist, sieht die Lage ziemlich aussichtlos aus.

Hoffnungslos ist die Situation sicherlich nicht, aber es ist schon so besorgniserregend, dass man durchaus handeln müsste.

Dr. Annika Jahnke, Umweltchemikerin 

Es existieren mittlerweile schon Aktionen, bei denen auf eine Renaturierung der (europäischen) Meeres- und Süßwasserökosysteme bis 2030 abgezielt wird. Eine dieser Initiativen ist die Mission „Seestern 2030“. Ziel ist neben dem Wiederbeleben des Unterwasser-Ökosystems bis 2030 etwa 30% der gesamten Wasserfläche zu schützen und Überfischung mit Hilfe von Geo-Ortungsgeräten zu stoppen. Insgesamt soll die Mission dazu beitragen, die „blaue Wirtschaft“ nachhaltiger und klimafreundlicher zu gestalten. Solche Missionen sind auch kein Einzelphänomen. Zudem läuft das MERCES-Projekt (Marine Ecosystem Restoration in Changing European Sea), welches schon Erfolge bei der Renaturierung mancher Lebensräume aufweist. Durch das Ansiedeln von Algen und Gräser, wurde das Überleben der Gewässer und der biologischen Vielfalt ermöglicht.

Die gute Nachricht ist also, dass es noch möglich ist, den Ozean ein Stück weit zu retten und wiederherzustellen. Die schlechte ist, dass es sehr lange dauert und solange sich unser Plastikverbrauch und die Entsorgung nicht grundlegend ändern, wir auch auf keine langfristig gesicherte Zukunft der Ozeane vertrauen können.

Wie man aktiv werden kann

Ja, und jetzt? Schließlich können wir uns alle nicht mal eben Flossen an die Füße schnallen, eine Sauerstoffflasche auf den Rücken binden und in die Tiefsee tauchen und den Müll eigenhändig hochholen.

Allerdings tragen wir als Konsument:innen eine große Verantwortung dafür, was und wie viel von unserem Abfall in den Ozeanen landet. Was wir kontrollieren können, ist die korrekte Entsorgung. Außerdem macht es Sinn zu hinterfragen, wie viel von dem Plastik, das wir benutzen, tatsächlich notwendig und nicht nur eine Bequemlichkeit ist. Eigene Tüten mit zum Einkauf zu nehmen, Mehrweg-Gemüsenetze zu nutzen, bewusst einzukaufen - damit ist dem Ozean schon etwas geholfen.

 

Wir haben auch euch auf Twitter gefragt, ob euch die Plastik-Situation der Ozeane bewusst ist und ob dies euer Einkaufsverhalten beeinflusst. Die Ergebnisse seht ihr hier:

 

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