Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Müllhalde Meer

16.04.2012
Biologen erstellen Leitfaden für eine genauere Untersuchung der Meeresverschmutzung durch Mikroplastikpartikel

Große Mengen der weltweit produzierten Kunststoffe enden in den Ozeanen. Dort stellen sie eine zunehmende Bedrohung dar. Vor allem sehr kleine Objekte, sogenannte Mikroplastikpartikel, gefährden das Leben vieler Meeresbewohner.


Sammlung kleiner Plastikreste
© Stefanie Meyer, Alfred-Wegener-Institut

Eine Einschätzung, wie stark die Ozeane mit Mikroplastikpartikeln belastet sind, scheiterte bisher, weil weltweit vergleichbare Untersuchungsmethoden und Daten fehlen. Gemeinsam mit britischen und chilenischen Kollegen haben Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft nun alle veröffentlichten Studien zu diesem Thema ausgewertet und standardisierte Richtlinien für die Erfassung und Charakterisierung der Mikroplastik-Partikel im Meer vorgeschlagen.

Angespülte Plastikflaschen gehören heutzutage ebenso zu einem Strandspaziergang wie das Kreischen der Möwen. Was dem menschlichen Auge jedoch verborgen bleibt, sind die unzähligen Kleinstobjekte aus Kunststoff, die im Wasser schwimmen, an den Strand gespült werden oder den Meeresboden bedecken. Wissenschaftler bezeichnen diese Plastikteilchen als „Mikroplastikpartikel“ und verstehen darunter Kunststoffobjekte, deren Durchmesser weniger als fünf Millimeter betragen – wobei die meisten Mikroplastikpartikel kleiner als ein Sandkorn oder eine Nadelspitze sind. Diese Eigenschaft macht sie auch so gefährlich für Meeresbewohner.

"Mikroplastikpartikel werden von Organismen verschluckt und über den Verdauungstrakt aufgenommen. So konnten sie zum Beispiel bereits im Gewebe von Miesmuscheln oder anderen Tieren nachgewiesen werden“, sagt Dr. Lars Gutow, Biologe am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft. Im Meer lagern sich an den kleinen Partikeln zudem toxische Stoffe an, die auf diese Weise in die Nahrungskette gelangen und so schließlich auch dem Menschen gefährlich werden können.

Lars Gutow und Kollegen von der Universidad Católica del Norte in Chile und der School of Marine Science and Engineering in Plymouth sind nun gemeinsam der Frage nachgegangen, wie stark die Weltmeere mit Mikroplastikpartikeln belastet sind. Dazu haben die Biologen 68 wissenschaftliche Veröffentlichungen zu diesem Thema analysiert und festgestellt, dass sich deren Ergebnisse nur schwer miteinander vergleichen lassen. „In diesen Studien wurde mit ganz unterschiedlichen Methoden gearbeitet, weshalb nicht nachvollziehbar war, ob die beobachteten regionalen Verteilungsunterschiede der Plastikpartikel real sind oder ob sie auf die Erfassungsmethoden zurückzuführen sind“, sagt Prof. Martin Thiel, Initiator der nun veröffentlichten Vergleichsuntersuchung und Wissenschaftler an der Universidad Católica del Norte. So habe sich unter anderem gezeigt, dass 100.000-mal mehr Mikroplastikpartikel aus der Wassersäule gefischt werden konnten, wenn anstelle eines Netzes mit Maschenweite 450 Mikrometer ein Modell mit 85 Mikrometern eingesetzt wurde.

Basierend auf diesen Erkenntnissen hat das internationale Forscherteam nun erstmals Richtlinien für die Erfassung und Charakterisierung der Mikroplastikpartikel erstellt und diese im Fachmagazin Environmental Science & Technology veröffentlicht. Darin erläutern die Wissenschaftler auch mögliche Herkunftsquellen des Plastikabfalls. „Mikroplastikpartikel gelangen auf unterschiedlichen Wegen in die Meere. Ein Großteil sind sogenannte Plastikpellets, die als Rohstoff für die Herstellung von Kunststoffprodukten wie Computergehäusen oder andere Gebrauchsartikeln dienen. Geht man mit diesen Pellets, beispielsweise beim Verladen auf Schiffe, sorglos um, können viele davon durch den Wind verweht werden und ins Meer gelangen“, erklärt Lars Gutow.

Mikroplastikpartikel stecken aber auch in Kosmetik- und Reinigungsmittel. „In so manchem Peeling-Produkt werden kleinste Plastikpartikel als ‚Scheuermittel’ verwendet. Über das Abwasser und die Flüsse gelangen sie dann ins Meer“, sagt der Biologe. Und schließlich zerfalle jede Plastikflasche, jede Plastiktüte, die im Meer schwimme, eines Tages in zahllose Mikropartikel. „Der Abbau größerer Plastikteile kann Jahrhunderte dauern und erfolgt vor allem durch physikalische Prozesse. Die UV-Strahlung der Sonne lässt den Kunststoff brüchig werden. Durch den Wellenschlag und Abriebprozesse werden sie dann in immer kleinere Teile zerbrochen“, so Lars Gutow.

Die kleinsten bisher nachgewiesenen Partikel besaßen einen Durchmesser von einem Mikrometer - das entspricht einem tausendstel Millimeter. Um solch winzige Kunststoffobjekte genau zu bestimmen und ihre Herkunft zu klären, sind aufwendige Untersuchungen nötig. „Wir empfehlen jedem Wissenschaftler, sehr kleine Mikroplastikpartikel mithilfe einer Infrarot-Spektroskopie zu analysieren. Dieses Verfahren entlarvt die Inhaltsstoffe und ermöglicht so eine genaue Identifizierung als Kunststoff“, sagt Lars Gutow.

In ihrem Forschungsleitfaden weisen die Wissenschaftler zudem auf Wissenslücken hin. „Das Thema ‚Plastik im Meer’ hat in den vergangenen Jahren deutlich an Bedeutung gewonnen. Es wird sehr viel geforscht. Trotzdem wissen wir zum Beispiel noch nicht, ob und wenn ja, in welcher Menge Mikroplastikpartikel an Felsküsten und in Salzwiesen abgelagert werden. Vor allem letztere sind bekannt dafür, dass sie ein hohes Rückhaltepotenzial für Partikel ausweisen. Ob dies auch für Mikroplastikpartikel gilt, ist bisher nicht bekannt“, sagt Martin Thiel, der die Belastung der chilenischen Küste durch Mikroplastikpartikel untersucht.

Wenn zukünftig, basierend auf den Empfehlungen dieser Vergleichsstudie, alle Meeresforscher standardisierte Methoden zur Erfassung der Mikroplastikpartikel anwenden, dürfte nicht nur die Aussagekraft ihrer Ergebnisse deutlich steigen. Es bestünde zudem die Chance, realistische Aussagen darüber zu machen, wo und wie stark die Weltmeere wirklich mit Mikroplastikpartikeln belastet sind und welche Konsequenzen diese Verschmutzung für die Ökosysteme und somit auch für den Menschen hat.

Der Titel der Originalveröffentlichung lautet:
Hidalgo-Ruz, Valeria / Gutow, Lars / Thompson, Richard C. / Thiel, Martin (2012): Microplastics in the Marine Environment: A Review of the Methods Used for Identification and Quantification, Environmental Science & Technology, 46, 3060-3075, dx.doi.org/10.1021/es2031505

Ihr Ansprechpartner im Alfred-Wegener-Institut ist Dr. Lars Gutow (Tel.: 0471 – 4831 –1708; E-Mail: Lars.Gutow@awi.de). Prof. Dr. Martin Thiel ist erreichbar an der Universidad Católica del Norte in Coquimbo, Chile (Tel. +56 51 209939; E-Mail: thiel@ucn.cl). Ihre Ansprechpartnerin in der Abteilung Kommunikation und Medien ist Sina Löschke (Tel.: 0471 4831-2008; E-Mail: Sina.Loeschke@awi.de).

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Ralf Röchert | idw
Weitere Informationen:
http://www.awi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Frühwarnsignale für Seen halten nicht, was sie versprechen
05.12.2016 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Besserer Schutz vor invasiven Arten
15.11.2016 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden «Krebssignatur» in Proteinen

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt

05.12.2016 | Geowissenschaften

Frühwarnsignale für Seen halten nicht, was sie versprechen

05.12.2016 | Ökologie Umwelt- Naturschutz