Expedition mit der SONNE: Hohe Konzentration von Mikroplastik im Indischen Ozean
Mit einer neuen Methode zur Analyse von Mikroplastik haben Forschende des Helmholtz-Zentrums Hereon während einer vom Bundesforschungsministeriums geförderten Expedition mit dem Forschungsschiff SONNE zahlreiche Proben aus dem Indischen Ozean untersucht. Das Ergebnis: Die Belastung ist deutlich messbar. Das Wissenschaftlerteam erforschte Vorkommen, exakte Größe und chemische Zusammensetzung von Mikroplastik in der Umwelt sowie die Wechselwirkungen mit anderen Schadstoffen.
Sie sind zwar winzig, stellen aber ein globales Problem für Mensch und Umwelt dar: Mikroplastikpartikel. Das sind Kunststoffpartikel mit einem Durchmesser zwischen einem Mikrometer und fünf Millimetern. Sie korrekt zu bestimmen, ist wegen der hohen Fehleranfälligkeit und des Zeitaufwands bislang eine enorme Herausforderung. Die nun stark verbesserte Analyse dieser Partikel erfolgte mit einem neuartigen Verfahren, dem Laser Direct Infrared (LDIR) Chemical Imaging. Die chemische Charakterisierung der Mikroplastikpartikel geschieht hierbei anhand ihrer Absorption von infrarotem Licht. „Das Gerät, das einen sogenannten Quantenkaskadenlaser nutzt, ist schnell und automatisierbar, was für ein zukünftiges Standardverfahren wichtig ist“, sagt der Hereon-Wissenschaftler Lars Hildebrandt, einer der beiden Erstautoren der im Journal Environmental Pollution erschienenen Studie.
Analyse oberer Wasserschichten
Im Rahmen der SONNE-Expedition SO270 MASCARA wurden im Untersuchungsgebiet in oberflächennahen Wasserschichten des Indik im Durchschnitt 50 Mikroplastikpartikel und -fasern pro Kubikmeter Wasser gefunden, was für den offenen Ozean unerwartet hoch ist. Die am häufigsten vorkommenden Kunststofftypen waren Lackpartikel (49 Prozent), die vermutlich aus dem Abrieb von Schiffsanstrichen stammen, gefolgt von Polyethylenterephthalat (PET) mit einem Anteil von 25 Prozent. PET wird unter anderem in synthetischer Kleidung als Polyester-Mikrofasern und für die Produktion von Getränkeflaschen verwendet. Es gelangt unter anderem durch das Waschen von Kleidung in die Umwelt. Mikroplastikpartikel können ebenfalls bei der Zerkleinerung von PET-Flaschen entstehen.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass viele Mikroplastikpartikel wie Polypropylen, Polystyrol und Polyethylen auf ihrem Weg von Quellen an Land in den offenen Ozean zerkleinert wurden, wodurch sie noch leichter durch Lebewesen mit der Nahrung aufgenommen werden können", sagt Fadi El Gareb vom Hereon. "Durch die Sunda-Straße, eine Meerenge zwischen Sumatra und Java, gelangt möglicherweise ein Großteil der gefundenen Plastikabfälle in den Indischen Ozean und macht diesen zu einem Hotspot in Bezug auf die Mikroplastikbelastung." Ein erheblicher Teil der weltweiten Plastikabfälle landen als Exportgut in Küsterländer des Indischen Ozeans. Aufgrund eines wenig wirksamen Abfallmanagements werden aus China und dem Indonesischen Archipel jährlich insgesamt fünf Millionen Tonnen Plastikmüll in die marine Umwelt eingetragen.
Weitere Ozeane werden untersucht
In weiteren Untersuchungen möchten die Autoren der Studie nun auch die Konzentration mit Mikroplastik anderer Ozeane mit der neuen Analysemethode untersuchen. Dr. Tristan Zimmermann, der bereits Teile des Nordatlantiks beprobte, sagt: „Wir werden noch in diesem August während einer Ausfahrt mit dem Forschungsschiff MARIA S. MERIAN arktische Gewässer vor der Ostküste Grönlands beproben. Hier ist die Datengrundlage bezüglich Mikroplastikpartikeln noch sehr unzureichend.“ Die Forschenden wollen die Frage klären: Ist die Belastung durch Mikroplastik auch in abgelegenen Regionen bereits messbar und damit stärker als gedacht?