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 Energieträger: Biogene Reststoffe effizienter nutzen
29.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Sauerstoffkrisen in der Adria sind nicht nur vom Menschen verursacht
28.03.2017 | Universität Wien

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: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten