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Atlantik: „Verstecktes“ Mikroplastik überall

Kontamination mit besonders kleinen Plastikpartikeln ist weit höher als gedacht

Plastikmüll
Der hier sichtbare Plastikmüll ist nur die Spitze des Eisbergs: Noch gravierender ist die Vermüllung der Meere mit Mikroplastik. © Aryfahmed/ iStock

„Unsichtbare“ Kontamination: Der Atlantik und andere Ozeane könnten weit mehr Plastik enthalten als bislang angenommen. Denn das meiste Mikroplastik ist zu klein und schwimmt zu tief, um bei gängigen Messungen erfasst zu werden, wie eine Untersuchung enthüllt. Nach dieser könnten allein in den oberen 200 Metern des Atlantiks 12 bis 21 Millionen Tonnen Mikroplastik schwimmen – und das nur von den drei häufigsten Kunststoffsorten.

Dass Gewässer und Ozeane mit Plastik verseucht sind, ist nichts Neues. Die Kunststoffabfälle sammeln sich in gewaltigen Müllstrudeln, werden an Strände angeschwemmt oder zerfallen zu Mikroplastik. Selbst in Tiefseegräben und im arktischen Meereis finden sich diese winzigen Plastikpartikel inzwischen. Das wahre Ausmaß der Kontamination ist aber noch unbekannt. Denn Proben werden oft nur an der Wasseroberfläche oder aus dem Sediment entnommen. Was sich in der ganzen Wassersäule dazwischen abspielt, liegt im Dunkeln.

„Die Menge und Verteilung des Mikroplastiks, vor allem unterhalb der Größe von 250 Mikrometern, ist bislang nahezu unbekannt“, erklären Katsiaryna Pabortsava und Richard Lampitt vom National Oceanography Centre in Southampton.

Pumpen
Mithilfe dieser Filterpumpen und der Spektroskopie konnten die Forscher Plastikpartikel von nur 25 Mikrometer Größe erfassen und bestimmen. © National Oceanography Centre

Atlantik einmal von Norden nach Süden beprobt

Erstmals haben sie nun den gesamten Atlantik von Norden nach Süden und bis in 200 Meter Wassertiefe auf Mikroplastik hin beprobt. Die Forscher nutzten während dieser Transect-Expedition spezielle Filterpumpen, um jeweils definierte Wassermengen zu durchsieben. Sie entnahmen damit Proben in zehn Meter Tiefe, in 10 bis 30 Meter unterhalb der Untergrenze der durchmischten Wasserzone und rund 100 Meter unter dieser Schichtengrenze.

Mithilfe spezieller Spektroskopie-Techniken ermittelten die Wissenschaftler, wie viele Partikel der drei häufigsten Kunststoffe – Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) und Polysterol (PS) – im Wasser enthalten waren. Zusammen machen diese Kunststoffe rund 56 Prozent des globalen Plastikmülls aus. Ihre Analysemethode erlaubte es ihnen, noch Partikel von nur 25 Mikrometern Größe zu erfassen.

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Mikroplastik in allen Tiefen und allen Proben

Das Ergebnis: An allen Orten und in allen Wasserproben fanden die Forscher Mikroplastik – allerdings je nach Wassertiefe und Plastik unterschiedlich viel. Am höchsten war die Konzentration des Mikroplastiks in der obersten Wasserschicht. Dort reichte die Dichte von 990 bis zu 6999 Partikeln pro Kubikmeter Wasser. Das sei deutlich mehr als in früheren Studien nachgewiesen, so die Wissenschaftler. Mit zunehmender Tiefe nahm die Konzentration meist ab.

Ähnlich wie im Plastikmüll insgesamt war Polyethylen in den Wasserproben am häufigsten vertreten, gefolgt von Polypropylen und Polystyrol. Überraschend war jedoch ein Aspekt der geografischen Verteilung: Entgegen den Erwartungen zeigten sich keine höheren Mikroplastik-Dichten in der Nähe der großen Müllstrudel. „Warum das so ist, können zurzeit noch nicht erklären“, sagen Pabortsava und Lampitt.

Die kleinsten Partikel sind die häufigsten

Und noch etwas zeigte sich: Die meisten Plastikpartikel waren sehr klein. In den Proben war der Anteil von Teilchen mit 50 bis 80 Mikrometer Durchmesser am höchsten. „Das stützt die Annahme, dass kleineres Mikroplastik den größten Anteil des ozeanischen Plastikmülls stellt“, sagen die Wissenschaftler. Doch ausgerechnet diese sehr kleinen Partikel werden mit gängigen Probennahm-Methoden meist nicht erfasst. „Sie sind daher in den Schätzungen der Plastikbelastung der Meere noch nicht enthalten“, so Pabortsava und Lampitt.

Größenverteilung
Größenverteilung des Mikroplastiks. © Pabortsava und Lampitt / Nature Communications, CC-by-sa 4.0

Ihrer Ansicht nach demonstrieren diese Ergebnisse zum einen, dass die Menge des kleineren Mikroplastiks in den Ozeanen bislang stark unterschätzt wurde. „Zum anderen verschwinden beträchtliche Mengen dieses kleinen Mikroplastiks aus dem Oberflächenwasser und bleiben dann im Inneren der Wassersäule“, so die Forscher. Dieses „versteckte“ Mikroplastik trägt demnach nicht nur erheblich zur Verschmutzung der Meer bei, es kann wird auch besonders leicht von Meerestieren aufgenommen werden.

17 bis 200 Millionen Tonnen – allein im Atlantik

Aus den Proben haben die Wissenschaftler hochgerechnet, dass der Atlantik allein in den oberen 200 Metern 11,6 bis 21,1 Millionen Tonnen Plastikpartikel in der Größe von 30 bis 650 Mikrometern enthalten könnte – und das nur von den die hier untersuchten Kunststoffsorten. Insgesamt aber könnte es noch sehr viel mehr sein.

„Wenn wir davon ausgehen, dass die von uns gemessenen Mikroplastik-Konzentrationen auch für die Wassersäule bis hinunter zum Meeresboden in rund 3000 Meter Tiefe repräsentativ sind, dann könnte der Atlantik insgesamt rund 200 Millionen Tonnen Mikroplastik allein in dieser Größe und von diesen drei Polymersorten enthalten“, sagt Lampitt. Allerdings ist es wahrscheinlicher, dass die Kontamination in tieferen Wasserschichten geringer ist als in den oberen.

Aber selbst dann könnte die Mikroplastikmenge im Atlantik noch zwischen 17 und 47 Millionen Tonnen liegen, so die Schätzung der Forscher. „Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass die Einträge und die Mengen von ozeanischem Plastik weit höher sind als bisher ermittelt“, konstatieren sie. (Nature Communications, 2020; doi: 10.1038/s41467-020-17932-9)

Quelle: National Oceanography Centre (NOC)

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