Microplastics

Mikroplastik im Ozean: Quellen, Auswirkungen und Loesungen

Mikroplastik im Ozean: Quellen, Auswirkungen und Loesungen
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Wie viel Plastik ist im Ozean?

Das Ausmaß der Plastikverschmutzung im Meer hat ein Niveau erreicht, das Wissenschaftler als planetaren Notstand bezeichnen. Schätzungen zufolge gelangen jährlich etwa 8 Millionen Tonnen Plastik in die Weltmeere — das entspricht einem Müllwagen voller Plastikmüll, der jede Minute ins Meer gekippt wird. Seit Beginn der industriellen Kunststoffproduktion in den 1950er-Jahren wurden weltweit über 8,3 Milliarden Tonnen Plastik hergestellt, von denen rund 60 Prozent auf Deponien oder in der Umwelt gelandet sind.

Schätzungen zufolge zirkulieren heute zwischen 150 und 200 Millionen Tonnen Plastik in den Weltmeeren, mit stetig wachsender Tendenz. Den größten Anteil davon bilden Mikroplastik im Ozean — Partikel kleiner als 5 Millimeter. Eine Studie aus dem Jahr 2015 schätzte allein auf der Meeresoberfläche rund 5,25 Billionen Plastikpartikel, mit einem Gesamtgewicht von etwa 269.000 Tonnen. Diese Zahlen steigen weiter, da die Plastikproduktion schneller wächst als Säuberungsmaßnahmen Schritt halten können.

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Photo: Pixabay / CC0

Das Problem ist nicht gleichmäßig verteilt. Küstenstaaten in Süd- und Südostasien sowie Teile Afrikas tragen aufgrund unzureichender Abfallwirtschaft überproportional zur Einleitung von Meeresplastik bei. Doch der Konsum in reicheren Nationen treibt die globale Produktion von Einwegplastik an, das letztlich weltweit in die Meeresumwelt gelangt. Kein Ozeanbecken — vom Arktischen Ozean bis zu den Tiefseegräben des Pazifiks — ist frei von Verschmutzung.

Der Pazifische Müllstrudel und die Meereswirbel

Das wohl bekannteste Symbol der Plastik im Meer-Krise ist der Pazifische Müllstrudel — eine riesige Ansammlungszone im Nordpazifik zwischen Hawaii und Kalifornien. Entgegen dem verbreiteten Bild handelt es sich nicht um eine feste Insel aus Müll, sondern um eine diffuse Suppe aus Plastikfragmenten mit höherer Konzentration im Zentrum und abnehmender Dichte zu den Rändern hin. Jüngste Erhebungen von The Ocean Cleanup schätzen die Gesamtmasse auf etwa 80.000 Tonnen, verteilt auf eine Fläche von rund 1,6 Millionen Quadratkilometern — größer als Frankreich.

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Der Strudel entsteht durch Meereswirbel: großräumige Strömungssysteme, die durch Windmuster und die Erdrotation angetrieben werden. Es gibt fünf große subtropische Wirbel, von denen jeder als Konvergenzzone fungiert, in der treibendes Treibgut nach innen spiraliert und sich ansammelt. Neben dem Nordpazifik existieren ähnliche Ansammlungszonen im Südpazifik, im Nord- und Südatlantik sowie im Indischen Ozean. Der Pazifische Müllstrudel erhält die meiste Aufmerksamkeit, aber alle fünf Wirbel beherbergen erhebliche Konzentrationen von Plastikmüll.

Innerhalb dieser Wirbel zersetzen UV-Strahlung und mechanische Wellenbewegung größere Plastikobjekte in immer kleinere Fragmente — von Makro- und Mesoplastik hin zu Mikroplastik, das inzwischen nahezu jeden marinen Lebensraum auf der Erde durchdringt. Dieser Fragmentierungsprozess vernichtet das Plastik nicht — er vervielfältigt lediglich die Anzahl der Partikel bei gleichzeitig abnehmender Größe, was eine Beseitigung exponentiell schwieriger macht.

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Wie gelangt Mikroplastik ins Meer?

Mikroplastik gelangt über mehrere direkte und indirekte Wege in marine Ökosysteme. Primäres Mikroplastik wird bereits in kleiner Größe hergestellt und umfasst Mikroperlen in Kosmetik- und Körperpflegeprodukten, Kunststoffgranulat (Nurdles) als Rohmaterial für die Kunststoffherstellung sowie synthetische Textilfasern, die beim Waschen freigesetzt werden. Ein einziger Waschgang eines Polyesterbekleidungsstücks kann Hunderttausende von Fasern freisetzen, die Kläranlagen passieren und in Gewässer gelangen.

Sekundäres Mikroplastik entsteht, wenn größere Plastikobjekte in der Umwelt zerfallen. Verlassenes Fischereigerät, Plastikverpackungen, landwirtschaftliche Folien und Einwegartikel wie Flaschen und Tüten fragmentieren über die Zeit, wenn sie Sonnenlicht, Wärme und mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind. Reifenabrieb gilt inzwischen als eine der größten Quellen für Mikroplastikverschmutzung in städtischem Oberflächenabfluss: Bei jedem Brems- und Kurvenvorgang werden winzige Gummi- und Polymerpartikel abgerieben und über Regenwasserkanäle in Flüsse und das Meer gespült.

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Atmosphärische Ablagerung ist ein zunehmend anerkannter, aber oft übersehener Eintragspfad. Studien haben Mikroplastikpartikel in Regenwasser und sogar in abgelegenen Bergregionen weit ab jeder Küste nachgewiesen, was zeigt, dass diese Partikel Tausende von Kilometern durch die Luft zurücklegen können, bevor sie auf der Meeresoberfläche niedergehen. Flüsse fungieren als wichtigste Eintragsroute für terrestrischen Plastikmüll in die Meere — Forschungen zufolge transportieren allein zehn Flüsse, acht davon in Asien, den Großteil des flussgebundenen Plastiks in die Ozeane.

Auswirkungen auf Meereslebewesen und Ökosysteme

Die Folgen von Mikroplastik für Meereslebewesen wirken sich auf alle Ebenen der Nahrungskette aus. An der Basis können Phytoplankton — mikroskopisch kleine Algen, die rund die Hälfte des Sauerstoffs der Erde produzieren — Nanoplastik aufnehmen, das Photosynthese und Fortpflanzung beeinträchtigt. Zooplankton, das sich von Phytoplankton ernährt und die Grundlage mariner Nahrungsnetze bildet, verwechselt Plastikpartikel mit Nahrung, was zu falschem Sättigungsgefühl, Verhungern und vermindertem Fortpflanzungserfolg führt.

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Bei größeren Tieren sind die Folgen sowohl physischer als auch chemischer Natur. Meeresschildkröten, Seevögel und Meeressäuger nehmen häufig Plastikmüll direkt oder über ihre Beute auf. Albatrosse füttern ihre Küken mit Plastiksplittern, die an verstopften Verdauungstrakten sterben. Wale sind mit Dutzenden von Kilogramm Plastik im Magen angespült worden. Fischarten aus Hunderten von Familien wurden mit Mikroplastik in ihrem Verdauungstrakt dokumentiert — Studien zufolge sind über 800 Meeresarten durch Plastikverschmutzung durch Einnahme, Verstrickung oder Lebensraumzerstörung betroffen.

Über physische Schäden hinaus fungieren Kunststoffe als Vektoren für toxische Chemikalien. Persistente organische Schadstoffe (POP) wie PCB und DDT adsorbieren in Konzentrationen bis zu einer Million Mal höher als im umgebenden Meerwasser an Plastikoberflächen. Wenn Meerestiere diese Partikel aufnehmen, absorbieren sie konzentrierte Chemikalienmengen, die das Hormonsystem stören, die Immunfunktion beeinträchtigen und den Fortpflanzungserfolg verringern. Korallenriffe — ohnehin bereits durch Ozeanerwärmung und Versauerung schwer belastet — sind einer zusätzlichen Bedrohung ausgesetzt: Mikroplastik erhöht die Krankheitsanfälligkeit von Korallengewebe und erstickt die Larven, die beschädigte Riffe regenerieren würden.

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Mikroplastik in der menschlichen Nahrungskette

Die Kontamination mariner Ökosysteme hat direkte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Meeresfrüchte-Konsumenten nehmen regelmäßig Mikroplastik zu sich. Muscheln, Austern und Herzmuscheln sind Filtrierer, die Plastikpartikel aus der Wassersäule konzentrieren — Studien haben ergeben, dass ein regelmäßiger Muschel-Konsument allein über diese Quelle über 11.000 Mikroplastikpartikel pro Jahr aufnehmen kann. Auch Fischfleisch, das zuvor als relativ geschützt galt, weil Fische Darminhalt vor dem Verzehr ausscheiden, wurde in Muskelgewebe mit Mikroplastikpartikeln gefunden.

Die Reichweite der Mikroplastik Ozean Folgen geht weit über Meeresfrüchte hinaus. Mikroplastik wurde inzwischen in Trinkwasser — sowohl aus dem Hahn als auch in Flaschen — sowie in Meersalz, Honig, Bier und einer Vielzahl von verarbeiteten Lebensmitteln nachgewiesen. Besonders alarmierend ist der Nachweis von Mikroplastik in menschlichem Blut, Lungengewebe, Plazentagewebe und Muttermilch, was zeigt, dass eine systemische menschliche Exposition bereits Realität ist. Die langfristigen gesundheitlichen Folgen dieser Exposition sind Gegenstand aktiver und dringlicher Forschung, mit ersten Hinweisen auf Zusammenhänge mit Entzündungen, oxidativem Stress und einer Störung des Darmmikrobioms.

Was wird dagegen unternommen?

Auf den Mikroplastik-Notstand wird auf mehreren Ebenen reagiert. Auf internationaler Ebene stellen die Verhandlungen über ein rechtlich bindendes globales Plastikabkommen — koordiniert durch das Umweltprogramm der Vereinten Nationen — den bisher ambitioniertesten Versuch dar, durchsetzbare Standards für Plastikproduktion, -design und -abfallwirtschaft weltweit zu etablieren. Die Europäische Union ist mit ihrer Richtlinie über Einwegkunststoffe vielen anderen Rechtssystemen voraus und verbietet eine Reihe gängiger Einwegartikel, darunter Wattestäbchen, Besteck, Strohhalme und Teller aus Kunststoff.

Technologische Initiativen versuchen, die bereits vorhandene Meeresverschmutzung zu bekämpfen. Die Organisation The Ocean Cleanup hat schwimmende Barrieren im Pazifischen Müllstrudel und Abfangsysteme in Flussmündungen eingesetzt, um Plastik abzufangen, bevor es ins Meer gelangt. Obwohl diese Maßnahmen messbare Mengen an Treibgut auffangen, warnen Wissenschaftler, dass Säuberungsmaßnahmen allein das Problem nicht lösen können, ohne dass die an der Quelle eingeleiteten Plastikmengen drastisch reduziert werden.

Erweiterte Herstellerverantwortung (EPR) wird in ganz Europa und zunehmend auch anderswo eingeführt und verpflichtet Hersteller, die Entsorgung der von ihnen produzierten Verpackungen zu finanzieren. Pfandsysteme für Flaschen und Dosen haben in Ländern wie Deutschland, Norwegen und Estland Rücklaufquoten von über 90 Prozent erzielt. Innovationen in der Materialwissenschaft bringen echte biologisch abbaubare Alternativen zu herkömmlichem Plastik hervor — doch die Unterscheidung zwischen wirklich kompostierbaren und lediglich oxo-abbaubaren Materialien, die in Mikroplastik zerfallen statt biologisch abgebaut zu werden, bleibt für Regulierung und Verbraucherverständnis von entscheidender Bedeutung.

FAQ

Was genau ist Mikroplastik und wie klein ist es?

Mikroplastik bezeichnet Kunststoffpartikel, die in ihrer längsten Ausdehnung kleiner als 5 Millimeter sind. Sie können so groß wie ein Reiskorn oder so klein wie wenige Nanometer sein — Nanoplastik ist eine Untergruppe des Mikroplastiks, die mit bloßem Auge nicht sichtbar ist. Mikroplastik umfasst Fasern, Fragmente, Folien, Granulat und Perlen, die sowohl aus der gezielten Herstellung kleiner Kunststoffartikel als auch aus der Fragmentierung größerer Plastikprodukte im Laufe der Zeit stammen.

Ist es realistisch, das gesamte Mikroplastik im Ozean zu beseitigen?

Eine vollständige Entfernung des bereits im Meer vorhandenen Mikroplastiks gilt mit aktueller oder absehbarer Technologie als technisch nicht machbar. Das schiere Volumen der Partikel, ihre weiträumige Verteilung über alle Meerestiefen und die Tatsache, dass Nanoplastik in das Gewebe von Meeresorganismen eingedrungen ist, machen eine vollständige Sanierung unmöglich. Das realistische Ziel besteht darin, neue Einträge zu stoppen, die natürlichen Konzentrationen über die Zeit sinken zu lassen und Reinigungsbemühungen auf Küstengebiete und Flusssysteme zu konzentrieren, wo Maßnahmen die größte Wirkung erzielen.

Was können Einzelpersonen tun, um zur Lösung des Mikroplastikproblems beizutragen?

Individuelle Maßnahmen, die Mikroplastikeinträge spürbar reduzieren, umfassen: synthetische Kleidung seltener und bei niedrigeren Temperaturen waschen und dabei einen Mikrofaser-Fangbeutel oder -Filter verwenden; Einwegplastik vermeiden und Produkte wählen, die in Glas, Metall oder Karton verpackt sind; Körperpflegeprodukte bevorzugen, die zertifiziert mikroperlenfrei sind; sämtlichen Plastikmüll ordnungsgemäß entsorgen, um zu verhindern, dass er in Gewässer gelangt; sowie politische Maßnahmen und Organisationen unterstützen, die an systemischen Reduzierungen der Plastikproduktion arbeiten. Während individuelles Handeln wichtig ist, sind strukturelle Veränderungen auf Produktions- und Regulierungsebene unerlässlich, um das Problem in seinem vollen Ausmaß zu bewältigen.

Robert Karbowy
Geschrieben von

Head of Quality, Plastic Trader
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