Auswirkungen von Mikroplastik im Boden auf das Ökosystem: Forschung geht in eine neue Phase
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Freien Universität Berlin untersuchen die Auswirkungen von Mikroplastik im Boden. Einen Ausblick dazu geben sie in der neuen Ausgabe von "Science".
Ökologinnen und Ökologen der Freien Universität Berlin untersuchen und bewerten die Auswirkungen von Mikroplastik in Böden auf terrestrische Ökosysteme. Prof. Dr. Matthias Rillig und Dr. Anika Lehmann geben in einer Publikation der Fachzeitschrift Sciene einen Ausblick zu den Forschungsanstrengungen zu diesem Faktor des globalen Wandels. „Die wissenschaftliche Arbeit zu Mikroplastik (< 5 mm) im Boden hat ungefähr zehn Jahre später begonnen als die Beschäftigung mit diesen Plastik-Partikeln im Meer, wo sie eine offensichtlichere Erscheinung sind – und wo auch Nachweismethoden verhältnismäßig einfacher anzuwenden sind", erklärt Prof. Dr. Matthias Rillig. In ihrer Studie argumentieren er und Koautorin Annika Lehmann, dass man verstärkt Auswirkungen auf das Erdsystem im Blick haben müsse. Viele der Effekte von Mikroplastik im Boden könnten Prozesse verändern, die sich auf das Erdsystem auswirken können: Veränderungen von Treibhausgasemissionen aus dem Boden und Veränderung der Primärproduktion von Pflanzen sind die vielleicht wichtigsten Komponenten. Um diese Konsequenzen zu erfassen, seien grundsätzlich andere Experimente notwendig: Ansätze im Feld mit komplexen Lebensgemeinschaften und eine breit aufgestellte internationale Kooperation.
„Die Erforschung von Mikroplastik in der Umwelt hat mit einem typisch ökotoxikologischen Ansatz begonnen, also mit Experimenten zu möglichen toxischen Effekten auf Organismen im Boden", erklärt Rillig. Diese Arbeiten wurden unter kontrollierten Bedingungen ausgeführt und oft auch an einzelnen Modellorganismen. Spätere Arbeiten (seit 2017) hätten vermehrt Prozessen im Boden unter die Lupe genommen, zum Beispiel Bodenaggregation, und daher verstärkt einen Ökosystemansatz verfolgt. Dabei werde Mikroplastik zunehmend als Faktor des globalen Wandels verstanden anstatt als ein primär toxikologisches Problem. „Es hat eine Weile gedauert, auch in unserem Labor die Perspektive umzustellen: Das hatte aber wichtige Folgen, denn dadurch baut man Studien anders auf und stellt andere Fragen", sagt Rillig. Auch sei es unter dem Ansatz des globalen Wandels einfacher, nominell positive Messergebnisse einzuordnen. So seien Auswirkungen von Mikroplastik oft mit einem positiven Ergebnis verbunden, zum Beispiel dass Pflanzen durch eine Lockerung des Bodens besser wachsen. Trotzdem müsse man auch solche positiven Effekte im Licht der Veränderungen infolge von Mikroplastik interpretieren; und solche Veränderungen seien dann als eine unerwünschte Transformation zu interpretieren. „So kam es zum Beispiel in einem Gewächshausexperiment in unsrem Labor zu einer Verschiebung in der Lebensgemeinschaft von Pflanzen mit Mikroplastik, bei gleichzeitig höherer Gesamtbiomasse der Pflanzen", erklärt Rillig; es hatte sich also die relative Häufigkeit von Pflanzenarten verschoben infolge der Mikroplastik-Behandlung des Bodens.
Das Team um Professor Rillig hofft, dass durch den Schwenk im Forschungsschwerpunkt wichtige mögliche Effekte von Mikroplastik entdeckt würden. „Gerade vor dem Hintergrund der Coronavirus-Pandemie, die vielleicht zu einem etwas unbesorgteren Umgang mit Einwegplastik geführt hat, ist es wichtig, sich immer wieder zu vergegenwärtigen, dass mit dem globalen Wandel eine sehr große Herausforderung auf uns zukommt und schon da ist."
Publikation
Rillig MC, Lehmann A. (2020): „Microplastic in terrestrial ecosystems", in: Science, DOI: 10.1126/science.abb5979
Kontakt
Prof. Dr. Matthias C. Rillig, Institut für Biologie der Freien Universität Berlin, Telefon: 030/838-53165, E-Mail: matthias.rillig@fu-berlin.de