Der sauberste Ort der Erde ist schmutzig

Um die Verbreitung von Mikroplastik in der Antarktis zu bestätigen, sammelten Forscher vom 30. November bis 2. Dezember 2019 19 Proben an verschiedenen Orten auf der Ross-Insel in der Antarktis. Insgesamt 109 Partikel erwiesen sich als Mikroplastik. insbesondere in der wissenschaftlichen Basis neben Ross Island, der Scott Base und der größten McMurdo-Station der Antarktis war die Mikroplastikdichte fast dreimal höher. Forscher der University of Canterbury in Neuseeland haben in frischem Schnee in der Antarktis erstmals Mikroplastik entdeckt .

In einem in der Fachzeitschrift „The Cryosphere“ veröffentlichten Artikel heißt es, die Partikel enthielten 13 verschiedene Kunststoffarten, darunter auch PET, den am häufigsten zur Herstellung von Getränkeflaschen und Kleidung verwendeten Kunststoff. Die Forscher sind der Ansicht, dass das Mikroplastik eine Gefahr für die antarktische Nahrungskette darstellen könnte.

Der Ozean ist der weltweit größte Sammelplatz für Plastikmüll und Fische und Vögel verwechseln Mikroplastik oft mit Nahrung.

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Mikroplastik lässt kein Land unberührt

Um die Verbreitung von Mikroplastik in der Antarktis zu bestätigen, sammelten Forscher vom 30. November bis 2. Dezember 2019 19 Proben an verschiedenen Orten auf der Ross-Insel in der Antarktis. Insgesamt 109 Partikel erwiesen sich als Mikroplastik. insbesondere in der wissenschaftlichen Basis neben Ross Island, der Scott Base und der größten McMurdo-Station der Antarktis war die Mikroplastikdichte fast dreimal höher.

Dies ist das erste Mal, dass eine Studie dieses Ausmaßes in der Antarktis durchgeführt wurde. Während zweier Expeditionen in den Jahren 2018 und 2019 mit dem Forschungsschiff Polarstern sammelten die Forscher 34 Oberflächenwasserproben und 79 Grundwasserproben. Insgesamt filterten sie rund 8 Millionen Liter Meerwasser und fanden darin Mikroplastik.

Frühe Studien zu Mikroplastik in der Antarktis wurden an Forschungsstationen in Gebieten mit hohem Schiffsverkehr und hohem Bevölkerungsaufkommen durchgeführt, und neuere Studien und Citizen-Science-Projekte im Südpolarmeer haben von Mikroplastik in Tiefseesedimenten und Oberflächengewässern berichtet; Eine Stiftung fand Mikroplastik in vier Proben, die mit Schleppnetzen im Südpolarmeer gesammelt wurden.

Das Forschungsteam um Prof. Patricia Holm (Universität Basel) und Dr. Gunnar Gerdts (AWI) ging davon aus, dass die Mikroplastikkonzentrationen im abgelegenen Weddellmeer deutlich geringer seien. Ihre Messungen zeigten jedoch, dass die Konzentrationen nur teilweise niedriger waren als in anderen Teilen der Antarktis. Bildquelle: Internet

Mikroplastik ist bereits in großen Mengen in den Meeresökosystemen auf der ganzen Welt vorhanden, von den Tropen bis zum arktischen Meereis und jetzt auch im Südpolarmeer.

(A) Große antarktische Küsteneinrichtungen, die vom National Antarctic Program betrieben werden, haben das Vorhandensein von Mikroplastik und Makroplastik in Oberflächengewässern, Stränden und Sedimenten südlich der Polarfront dokumentiert. Grundstücksgrenzen: Durchschnittliche Position der Polarfronten. Rote Punkte sind Forschungsstationen und -einrichtungen. Gelbe Kreuze zeigen Aufzeichnungen großer Kunststoffe an. Grüne Kreuze zeigen Mikroplastik-Aufzeichnungen an. Lila Pfeile zeigen die Richtung der wichtigsten Meeresströmungen an.

(B) Durchschnittliche Anzahl der Schiffe (einschließlich Fischerei-, Touristen- und Forschungsschiffe) innerhalb einer 1°×1°-Raumgitterzelle von November 2009 bis Januar 2010.

(C) Flugbahnen oberflächennaher driftender Objekte (1989–2015). Die Abbildung zeigt alle Drifter, die südlich von 48°S gefunden wurden. Diejenigen, die nördlich der mittleren Position der Polarfront (dicke schwarze Linie) eingesetzt wurden und die Polarfront nach Süden überquerten, sind mit rot/oranger Schattierung hervorgehoben. Die Einsatzorte dieser letzteren Drifter sind durch schwarze Kreise gekennzeichnet. Bildquelle: Internet

Wie schafft es Mikroplastik, die Welt zu bereisen?

Mikroplastikpartikel gelangen über zwei Kanäle ins Meer, einer davon ist das Abwasser.

In antarktischen Gewässern beispielsweise findet man Mikroplastik im Abwasser von wissenschaftlichen Forschungsstationen und Expeditionsschiffen, Fischerbooten und Touristenschiffen.

Mit herkömmlichen Abwasserbehandlungsmethoden, einschließlich tertiärer Behandlungstechnologien wie der Mikrofiltration, ist es möglicherweise nicht möglich, Mikroplastik vollständig zu entfernen. Diese Situation kann sich in abgelegenen Polarregionen noch verschärfen, da dort Betriebsschwierigkeiten die Behandlungseffizienz beeinträchtigen können.

Hellblau stellt die Gesamtmenge der produzierten Plastikmenge dar, Dunkelblau die Menge des unsachgemäß entsorgten Plastikmülls, Grau den in die Hydrosphäre gelangenden Plastikmüll und Rot den ins Meer gelangenden Plastikmüll. Diese Formation wird als plastischer Trichter bezeichnet. Aus einer 400 Millionen Tonnen schweren Plastikwirtschaft wird ein 1 Million Tonnen schweres Plastikproblem in den Ozeanen. Bildquelle: Ocean Cleanup Foundation

Diese Methode der Abwasserbehandlung ist bereits sehr rückständig. Einem Bericht zufolge verfügten 52 % der 71 Forschungsstationen in der Antarktis nicht einmal über eine Abwasseraufbereitungsanlage, was die Verschmutzung noch verschlimmerte.

Die andere Ursache ist die Zersetzung großer Kunststoffpartikel in Mikroplastik, das dann in die Ozeane gelangt.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Mikroplastikpartikel im Meeressystem verbleiben, sich in der Meereszirkulation ansammeln, einschließlich Oberflächen- und Tiefseegewässern sowie Tiefseeablagerungen, und schließlich in Tiefseeablagerungen und Tiere auf der ganzen Welt gelangen.

Untersuchungen haben ergeben, dass die Verschmutzung der Meere durch Mikroplastik primäre und sekundäre Quellen hat.

Es gibt viele Quellen für primäres Mikroplastik, beispielsweise Körperpflegeprodukte wie Zahnpasta, Shampoo und Duschgel, und Fasern aus Wäschereien können Mikroplastikfasern ins Abwasser freisetzen.

Studien haben gezeigt, dass eine Polyesterfleecejacke bei jedem Waschgang mehr als 1.900 Fasern freisetzen kann, von denen etwa 90 % Mikroplastik in Kläranlagen zurückgehalten werden können. Mikroplastik kann Kläranlagen problemlos passieren und im Wesentlichen unverändert in die küstennahe Meeresumwelt gelangen.

Auch sekundäre Mikroplastikverschmutzung, darunter Partikel und Fasern, die durch den Zerfall makroskopischer Plastikfragmente entstehen, kommt in den Ozeanen weltweit häufig vor.

Etwa die Hälfte des weggeworfenen Plastiks schwimmt im Meerwasser und ist daher potenziell der Zersetzung durch ultraviolette (UV) Strahlung ausgesetzt. Mehrere umfassende Studien zur Untersuchung der Ozeane in der Nähe dicht besiedelter Gebiete haben ergeben, dass primäre und sekundäre Mikroplastikpartikel aus sekundären Quellen am meisten zum Gesamtgehalt an Mikroplastik in der Meeresumwelt beitragen.

Sekundäre Mikroplastikpartikel sind nachweislich sowohl in Oberflächengewässern als auch in tiefen Ozeanen sowie in Tiefseesedimenten aller Weltmeere vorhanden. Einer aktuellen weltweiten Schätzung zufolge gelangen jedes Jahr etwa 6,4 Millionen Tonnen Plastik in die Meere, wobei etwa 5 Millionen feste Abfallstücke über Bord geworfen oder von Schiffen abgeworfen werden.

Die Verschmutzung der Antarktis durch Mikroplastik ist kein Einzelfall, aber sie verdeutlicht die Schwere dieser Verschmutzung.

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Plastikmüll dreht sich im Kreis

Zu den wichtigsten Strömungssystemen im Südpolarmeer gehören der ostwärts fließende Antarktische Zirkumpolarstrom, der westwärts fließende Antarktische Küstenstrom sowie die im Uhrzeigersinn fließenden Weddell- und Ross-Ströme.

Die Polarfront in der Zirkulation galt unter Forschern einst als Hoffnungsträger für die Eindämmung der Verbreitung von Mikroplastik, da sie den Austausch von Materialien aus niedrigen Breitengraden blockieren kann.

Doch in Wirklichkeit erzeugt die Polarfront Wirbel, die Material nach Süden transportieren . In Gebieten wie der westlichen Antarktischen Halbinsel liegt die Polarfront nahe am antarktischen Kontinent, sodass Meerwasser aus niedrigeren Breitengraden auf kürzerem Weg in die küstennahe Umgebung gelangen kann.

Material südlich der Polarfront kann durch südwärts fließende Zweige der regionalen Zirkulation auf den antarktischen Kontinent übertragen werden, beispielsweise im Weddell- und Rossmeer, wo die Wechselwirkung mit dem antarktischen Küstenstrom zu einer weiteren Verbreitung führen kann.

Dies wird vier Lebensräume im Südpolarmeer betreffen: die pelagische Zone, die benthische Zone, die küstennahe Zone und die Gezeitenzone. Die Nahrungsnetze hier sind fließend, instabil und unterliegen einem schnellen Umsatz. Sie alle sind in unterschiedlichem Ausmaß von Mikroplastik betroffen.

Basierend auf Experimenten mit hohen Konzentrationen von Mikroplastik geht man davon aus, dass Filtrierer einen großen Teil der Nahrung in Zooplanktongemeinschaften aufnehmen, da ihre Ernährungsmethode darin besteht, Nahrung aus großen Wassermengen zu filtern. Mikroplastik kann die biologischen Prozesse des Zooplanktons stören und das antarktische Krill beeinträchtigen, das die Grundlage der kontinentalen Nahrungskette bildet.

Antarktischer Krill ist ein ökologisch wichtiger Filtrierer, dessen Populationsverteilung sowohl räumlich als auch zeitlich ungleichmäßig ist. Etwa 25 % seiner Biomasse konzentrieren sich auf 10 % seines gesamten Lebensraums, nämlich die Scotiasee und die Drakestraße.

Die Scotiasee ist eines der Gebiete mit hohem Schiffsverkehr in der Region und könnte ein Hauptgebiet für die Aufnahme von Mikroplastik durch Krill sein. Erkenntnisse aus der nördlichen Hemisphäre legen nahe, dass Mikroplastik über Schlüsselarten an der Basis der Nahrungskette und durch die Nahrungskette hindurch toxikologische Auswirkungen auf pelagische Ökosysteme haben kann. Diese Prozesse können sich negativ auf höhere Raubtiere wie Fische, Seevögel, Robben und Wale auswirken.

Allein aus der Perspektive des Meereslebens ist es nicht schwer zu verstehen, warum Mikroplastik auf dem menschlichen Tisch landen und vom Körper aufgenommen werden kann. Es ist zwingend erforderlich, die Verschmutzung durch Mikroplastik zu kontrollieren, nicht nur, um weniger Plastik zu essen, sondern – noch wichtiger – um die Meeresumwelt zu reinigen. Eine in der Fachzeitschrift Microbial Genomics veröffentlichte Studie ergab beispielsweise, dass der Gemeine Mehlwurm (Zophobas morio, auch als „Super-Mehlwurm“ bekannt) Polystyrol (einen farblosen, transparenten thermoplastischen Kunststoff) mit Hilfe eines bakteriellen Enzyms in seinem Darm verschlingen kann. „Der Mehlwurm ist wie eine kleine Recyclingfabrik, die das Polystyrol mit ihrem Maul zerreißt und es dann den Bakterien im Darm ‚verfüttert‘.“ Dieser Wurm mit einem „Appetit“ auf Polystyrol könnte der Schlüssel zum groß angelegten Recycling von Kunststoffen sein. Wissenschaftler hoffen, dass dieser „verbesserte“ biologische Kreislauf neue Wege für das Recycling von Plastikmüll eröffnen und so die Menge an Deponien verringern kann.

Jeder von uns arbeitet hart daran, die Meeresumwelt zu schützen, die Ausbreitung der „Plastikpest“ zu verhindern und die weiße Erde wieder sauber zu machen.

Quellen:

[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717308148?via%3Dihub

[2]http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202206/0f5ac84114734c59b3e594a6d599f0b7.shtml·https://tv.cctv.com/2022/06/10/VIDEznP0t1fR8tH6ebEYlXQt220610.shtml

[3] Zeitschrift "Environmental Sciences and Technology"

Quelle: China National Geographic BUCH