Plastikland: Der achte Erdteil

In den Gewässern der Erde schwimmen vielerorts schon mehr Plastikteile als Lebewesen. Auch die Donau wird zur Plastiksuppe

VERENA AHNE | aus HEUREKA 3/14 vom 25.06.2014

Im Jahr 1997, auf dem Heimweg vom transpazifischen Segelrennen "Transpac", beschloss Kapitän Charles Moore, einen besonders entlegenen Teil der Weltmeere zu durchqueren: den Nordpazifik zwischen Hawaii und Kalifornien. Für ihre Flauten gefürchtet, für die Fischerei uninteressant, wird diese Region kaum befahren. Moore brauchte eine Woche. Und Tag und Nacht sah er mit seiner Crew in der unendlichen Weite des Ozeans Plastikteile treiben.

Charles Moore ist seither auch als Ozeanograf tätig. Er forscht und publiziert über den Plastikmüll im Pazifik, der unter dem nicht besonders zutreffenden Begriff "Großer Pazifischer Müllfleck"(Great Pacific Garbage Patch) schlagartig in die Medien kam.

Mittlerweile wird der Plastikmüll von zahlreichen anderen Wissenschaftern erforscht. Sie fischen danach in Ozeanen, filtern Wasser in Seen und Flüssen, fotografieren Meeresböden, sortieren Treibgut und Sandkörner an Stränden, analysieren den Mageninhalt von Fischen und Wasservögeln. Und finden immer und überall und in jeder Größe vor allem eines: Plastik.

Plastik treibt mit den Meeresströmungen Das Rätsel um die erstaunliche Müllverdichtung in manchen Meeresregionen ist inzwischen gelöst. Fünf gewaltige Wasserwirbel rotieren im Uhrzeigersinn zwischen den Kontinenten: der nordpazifische, der südpazifische, der nord und der südatlantische sowie der Strömungswirbel des Indischen Ozeans. Angetrieben werden sie von der Erdrotation sowie von Unterschieden in Temperatur und Salzgehalt des Wassers.

Was immer an Plastik in diese großen Strömungen gerät, treibt mit im Kreis. Plastikteile an den äußeren Rändern der Wirbel werden an die Küsten geschwemmt. So landet ein Flipflop aus Japan in Kalifornien oder ein Feuerzeug aus San Francisco auf Hawaii. Diese Inselgruppe wird von Ost und West mit Müll versorgt, einer ihrer Strände trägt den Namen "Junk Beach".

Wie schnell das Plastik unterwegs ist, zeigen Teile, die vom Tsunami in Japan mitgerissenen wurden. Schon ein Jahr später tauchten sie an der amerikanischen Westküste auf.

Plastik, das ins Innere des Müllstrudels gelangt, entkommt nicht mehr: Im ewigen Kreisel sammelt sich dort Abfall in immer höheren Konzentrationen.

Strände als Müllkippen und tote Seevögel Nicht nur für den Tourismus ist der Plastikmüll im Meer inzwischen eine gewaltige Bürde viele Traumstrände von Bali bis Hawaii, von Ghana bis ins Mittelmeer wären längst keine mehr, würde der Abfall nicht ununterbrochen eingesammelt werden. Große Stücke wie Containerteile, Plastikplanen oder Netze von Fischerbooten können durchaus gefährlich für Schiffe werden, oder die Suche nach verschollenen Flugzeugen wie der malaiischen MH 370 verzögern: Hunderte gesichtete "Wrackteile" in der rauen See westlich von Australien hatten sich bei näherer Betrachtung als Müll erwiesen.

Vor allem aber leiden Lebewesen am Zivilisationsmüll. Seevögel, Säuger und Fische verhungern mit vollem Magen voll von Plastik. Die Bilder des Fotografen Chris Jordan von verwesten Vögeln mit Dutzenden bunten Plastikteilen in den Eingeweiden gingen um die Welt. "Ein Großteil der tot am Strand gefundenen Eissturmvögel an der Nordsee", berichtete Lars Gutow vom Alfred Wegener Institut für Polarund Meeresforschung in Bremerhaven kürzlich in Radio Ö1, "haben einen Essteller voll Plastikmüll im Magen". Gleich mehrere Kilogramm davon kamen in den letzten Jahren auch bei Obduktionen gestrandeter Wale zum Vorschein manchmal die Todesursache für die großen Tiere.

Die oft scharfkantigen Teile können zu schweren inneren und äußeren Verletzungen führen und den Verdauungstrakt verstopfen. Alte Fischernetze, Plastiksäcke, Sixpack Halter und Ähnliches quetschen hilflos verhedderten Tieren Gliedmaßen ab oder lassen sie millionenfach ersticken.

Mikroplastik macht aus Meeren Plastiksuppen Noch schlimmer als die großen sind kleine Plastikteile darin ist sich die Forschungsgemeinschaft mittlerweile einig. Sie fasst unter dem Begriff "Mikroplastik" alle Partikel zusammen, die kleiner sind als fünf Millimeter, von Splittern und Kügelchen, die Strände bunt färben, bis hin zu nur unter dem Mikroskop sichtbaren Plastikfasern.

Im Gegensatz zu Stoffen wie Holz, die relativ schnell und zur Gänze abgebaut werden, verändert Plastik nur seine Größe. Einerseits ist Mikroplastik ein Zerfallsprodukt: Größere Teile werden durch UV Strahlung porös und zu immer kleineren Fragmenten zermahlen. In der Waschmaschine reibt es sich von Kunstfasern ab. Gezielt zum Einsatz kommt es in den Produkten der Kosmetik und Waschmittelindustrie. Für Flusensiebe und Kläranlagen meist zu klein, gelangen diese Partikel über die Flüsse ins Meer.

Mikroplastik macht den Löwenanteil des Kunststoffs im Wasser und an den Stränden aus. "Im Nordatlantik sind sechzig Prozent aller Plastikpartikel zwischen zwei und sechs Millimeter groß", sagt der Limnologe Aaron Lechner vom Department für Limnologie und Ozeanografie an der Universität Wien. "Im Südpazifik sogar bis zu 80 Prozent." Die müllverseuchten Meere, Seen und Flüsse könnte man daher als "Plastiksuppen" beschreiben.

Der Meeresboden wird plastifiziert Die meisten Plastikteile schwimmen gar nicht an der Wasseroberfläche. Oft werden sie bewachsen. Zuerst mit Biofilmen, danach mit größeren Organismen wie Muscheln oder Seepocken. Das macht sie schwerer und lässt sie nach unten sinken. Manche Organismen sterben dabei ab. Dann steigen die Plastikpartikel wieder auf. Andere Teile sinken bis auf den Meeresgrund oder den Grund von Süßwasserseen.

Dieses Absinken dürfte eine Erklärung dafür sein, warum eine 2010 publizierte Studie im Magazin Science, die Messungen im Atlantik aus mehr als zwei Jahrzehnten auswertete, keine Zunahme an Mikroplastik über die Jahre fand.

Dass der Meeresboden tatsächlich voll Müll ist, zeigte eine im Frühjahr veröffentlichte Untersuchung des europäischen Atlantiks und des Mittelmeers. Sie war unter Leitung Christopher Phams vom Meeresforschungsinstitut der Universität der Azoren in Kooperation mit zahlreichen anderen Forschungsstellen durchgeführt worden. Das nicht abbaubare Plastik fand sich bis in 4500 Metern Tiefe, bis zu 2000 Kilometer von Europas Küste entfernt und selbst in so entlegenen Gebieten wie der Arktis.

Plastik gegen Plankton: 46 zu 1

1999 untersuchte das Forschungszentrum Algalita des eingangs erwähnten Charles Moore das Verhältnis von Plastikteilen und Plankton im Oberflächenwasser des nordpazifischen Strömungswirbels. Die per Netz eingefangenen Teilchen im Durchschnitt 300.000 pro Quadratkilometer erbrachten schon damals sechsmal mehr Gewicht als das Trockenplankton. Im Jahr 2008 hatte sich die Menge in den gleichen Gebieten auf über 750.000 Teile mehr als verdoppelt. Das Verhältnis von Plastikteilen zu Plankton lag bei 46:1. Vergleichbare Mengen wurden in Teilen des Nordatlantiks gefunden.

An der schönen, blauen Plastikdonau

Noch eher am Anfang steht das große Zählen der Plastikanteile im Süßwasser. Voll mit Mikroplastik sind beispielsweise die Großen Seen in den USA, der Genfer und der Gardasee. Für die Donau legte ein Wiener Team, dem auch Aaron Lechner angehört, kürzlich einen Befund vor den ersten für einen großen Fluss. "Wir wollten eigentlich die Bewegung von Fischlarven untersuchen", erzählt Projektleiter Hubert Keckeis vom Department für Limnologie und Ozeanografie an der Universität Wien. "Sie wachsen an anderen Orten auf, als die Fischeier abgelegt wurden. Wie sie dorthin kommen, ist noch kaum bekannt." Zwei Jahre lang nahm sein Team im Großraum Schwechat und Wilfersdorf dafür 900 Proben, wobei mehr Plastikteile in den Netzenhängenblieben als Larven.

Die gesammelte Kunststoffmenge rechnete das Team auf rund 4,2 Tonnen hoch. 4,2 Tonnen Plastik, das täglich von der Donau ins Schwarze Meer gespült werde. "Dieses Ausmaß der Verschmutzung", so Keckeis, "hat uns doch überrascht".

Achtzig Prozent der gesammelten Partikel waren übrigens industrielles Rohmaterial: sogenannte Pellets, verloren von den großen Plastikherstellern flussaufwärts.

Ist Mikroplastik eine Gefahr für die Gesundheit?

Auf welche Weise und in welchem Ausmaßdieses Mikroplastik für Menschen gesundheitlich bedenklich ist, wird derzeit weltweituntersucht (siehe auch Bericht Seite 14). "Fürkleine Fische", so Lechner, "kann schon eineinziges verschlucktes Teilchen tödlich sein". Ebenso müssen die langfristigen Folgeneiner Aufnahme für jene Tierarten erstgeklärt werden, die ihre Nährstoffe über Kiemen aus dem Wasser gewinnen wie Heringe. Eine Bestandsaufnahme im Nordpazifik erbrachte im Verdauungstrakt von mehrals einem Drittel der Plankton fressendenFische Mikroplastik, im Durchschnitt mehrals zwei Teile. Auch in der Donau wurde Plastik in kleinen Fischen, in der Nordseezudem in Langusten nachgewiesen.

Für manch kleinen Organismus wird das Treibgut auch zum Transportvehikel. Die Arten gelangen damit in Gegenden, in diesie nicht gehören sogenannte Bioinvasoren. "Wir haben immer wieder nicht heimische Arten auf treibenden Objekten gefunden", erzählt Gutow, "die können ein Ökosystem ganz schön auf den Kopf stellen".

Ein weiteres Problem sind Umweltgifte, also all die den Kunststoffen zugesetzten Schadstoffe wie Flammschutzmittel oder Weichmacher, die ihnen ihre verschiedenen Eigenschaften verleihen. Solche Chemikalien können auf zwei Wegen zum Menschen gelangen: "Entweder werden sieaus dem Plastik ausgewaschen; bei Fischenund Vögeln wurde bereits gezeigt, dass siesich im Gewebe anreichern können, sie passieren also die Magen Blut Schranke", erklärt Lechner.

Zum anderen hat Plastik eine höchst ungesunde Eigenschaft: Es wirkt wie ein Magnet auf Schadstoffe jeder Art, vom Erdölfilm auf dem Wasser über Giftstoffe bis hinzu Krankheitserregern. "Man spricht voneiner Anreicherung im Bereich 106 oder 107, also einer millionenfachen Erhöhungder Schadstoffkonzentration im Vergleichzum umgebenden Wasser." Wird solcherart kontaminiertes Mikroplastik geschluckt, sind Gesundheitsschäden mehr als wahrscheinlich (siehe auch Bericht Seite 16). Beobachtet wurden bei Fischen beispielsweise Leberschäden oder erhöhte Sterblichkeit, erzählt Keckeis. Über die Nahrungskettehinauf könnten solche Gifte dann auch inunseren Mägen landen.

Unsere Zukunft die Plastisphäre? Das Projekt MikrOMIK ein Forschungsnetzwerk unter deutscher Leitung wirdsich in den nächsten drei Jahren der Frage widmen, wie bedenklich die Besiedlungvon Mikroplastik mit Krankheitskeimenist. Dass sich manche Erreger auf Kunststoff besonders wohl fühlen, ist mittlerweile erwiesen: Erik Zettler von der Sea Education Association, Tracy Mincer von der Woods Hole Oceanographic Institution und Linda Amaral Zettler vom Marine Biological Laboratory in den USA prägten dafür 2013 das eingängige Wort "Plastisphäre". Die Meeresforscher fanden heraus, dass der Müll im Meer in kürzester Zeit von einer Vielzahl an Keimen besiedelt wird, etwa Vibrio Bakterien eine Art davon löst Cholera aus. "Die Plastisphäre ist ein mögliches Gesundheitsrisiko für Weichtiere, Fisch und vielleicht den Menschen", warnte Linda Amaral Zettler im Februar auf dem 2014 Ocean Sciences Meeting in Hawaii.

MikrOMIK soll nun klären, ob Plastikteilchen, die wieder ausgeschieden werden, Krankheitserreger aus den Tieren nachaußen transportieren. Bewahrheitet sichdiese These, so Matthias Labrenz vom Leibniz Institut für Ostseeforschung Warnemünde und einer der MikrOMIK Projektleiter, "ist durch die Omnipräsenz undleichte Verbreitung des Mikroplastiks einhohes Gefährdungspotenzial gegeben".

Und was machen wir nun mit all dem Plastik?

Omnipräsent und es wird immer mehr. Pro Jahr werden weltweit etwa 280 Millionen Tonnen Plastik erzeugt, bis zu zehn Prozent davon gelangen in die Gewässerder Erde. Hunderte Millionen Tonnen dürften inzwischen in den Weltmeeren treiben, genauere Zahlen kennt niemand.

Ein gewaltiges Problem, dem mit medienwirksamen Sammelaktionen am Strandnicht beizukommen ist. "Sie sind wichtig, weil sie das Bewusstsein schärfen", betont Lars Gutow. Initiativen wie "Fishingfor Litter" des deutschen Naturschutzbundes, der Fischer dazu aufruft, mitgefangenen Müll an Land zu deponieren, könntenzudem das eine oder andere Forschungsergebnis liefern.

Doch die einzige wirksame Möglichkeitzur Eindämmung des weltumspannenden Plastikmüllmeerproblems sei, den Werkstoff, der aus unserem Alltag nicht mehrwegzudenken ist, gar nicht erst ins Wasserkommen zu lassen. Dafür bedürfe es einer Vielzahl an Maßnahmen, die weit im Landesinneren beginnen müssten.

"Für die Bekämpfung von Müll ist ganzentscheidend, dass wir ihm einen Wert beimessen", ist Meeresforscher Gutow überzeugt. Pet Flaschen, die Geld bringen, werden nicht mehr weggeworfen, sonderneingesammelt.

Eine Wiederverwertung im großen Maßstab scheitert bisher allerdings unter anderem an den zahllosen und kaum kontrollierbaren Plastikmischungen. "Eine Vereinheitlichung der Kunststoffzusammensetzung ließe die Wiederverwertbarkeit unddamit den Wert von Plastik automatischsteigen", erklärt Gutow.

Weitere Vorschläge sind etwa Verbote von Plastiksäcken und Plastikflaschenoder eine deutlich engmaschigere Kontrolle der plastikerzeugenden Industrie. Welche Mengen Industrieplastik sie an Flüsse und Seen verliert, zeigen die Strände der Welt: Pellets, das Ausgangsprodukt jedes Plastikteils, finden sich heute rund um den Globus praktisch überall. Zwar verlauten diezuständigen Verbände reflexartig, das Material sei gesundheitlich sowie von der Mengeher unbedenklich. Doch die bis heute vorliegenden Forschungsergebnisse legenandere Schlüsse nahe.

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