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Leise rieselt das Mikroplastik

Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts haben Kunststoff im Schnee nachgewiesen. Da die Proben aus verschiedenen Gebieten stammen, gehen die Forscher davon aus, dass Mikroplastik über die Atmosphäre transportiert wird. Die höchsten Werte wurden im Schnee entlang einer bayerischen Landstraße gemessen.    

Plastikmüll im Meer ist längst bekannt. Viele Millionen Tonnen landen jährlich in Gewässern, wo der Kunststoff dann durch Wellenschlag und die UV-Strahlung der Sonne in immer kleinere Bruchstücke zerteilt wird und als Mikroplastik im Sediment der Ozeane, im Meerwasser und auch in Meeresorganismen erhalten bleiben.

Weniger erforscht ist hingegen, ob und wie stark Mikroplastikpartikel über die Atmosphäre transportiert werden. Eine aktuell in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie scheint dies nun zu bestätigen.

Forschende des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) und des schweizerischen WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung SLF konnten durch eine Analyse von Schneeproben aus Helgoland, Bayern, Bremen, den Schweizer Alpen und der Arktis feststellen, dass Schnee an allen Orten hohe Konzentrationen an Mikroplastik aufweist – selbst in den entlegenen arktischen Gebieten, auf der Insel Spitzbergen und sogar im Schnee auf treibenden Eisschollen.

AWI-Forscher beim Abfülle des frisch gefallenen Schnees. Foto: AWI Neuschnee wird mithilfe einer Chromstahl-Kelle in verschliessbare Glasbehälter gefüllt um später im Labor die Mikroplastik-Konzentration zu bestimmen. Beim ganzen Sampling wird bewusst auf jeglichen Plastik-Einsatz verzichtet um eine Kontamination auszuschliessen.

Im Vergleich zu Studien, in denen beispielsweise Staubablagerungen untersucht wurden, konnte bei Mikroplastik eine deutlich höhere Konzentration festgestellt werden. Dr. Gunnar Gerdts, der gemeinsam mit Melanie Bergmann die Ergebnisse veröffentlicht hat, sieht darin zwei Gründe: „Zum einen wäscht der Schnee das Mikroplastik offensichtlich besonders effizient aus der Atmosphäre aus. Zum anderen liegt das vermutlich an der von uns verwendeten Infrarotspektroskopie, mit der wir selbst kleinste Partikel nachweisen können – in dieser Studie bis zu einer Größe von 11 Mikrometern.“

Die Forscher schmelzen den Schnee und gießen das Schmelzwasser durch einen Filter. Der Rückstand wird dann im Infrarotmikroskop mit Infrarotlicht bestrahlt. Je nach Plastiksorte werden unterschiedliche Wellenlängen absorbiert und reflektiert, sodass sich am optischen Fingerabdruck nachweisen lässt, um welchen Kunststoff es sich handelt.

Selbst in der Arktis enthält der Schnee Mikroplastik. Foto: AWI

In der Arktis fanden sie 14.400 Plastikpartikel pro Liter, die dort vor allem aus Nitrilkautschuk, Acrylate und Lackteilchen bestanden. Ersteres wird aufgrund seiner Beständigkeit gegenüber vielen Kraftstoffen und großen Temperaturspannen häufig in Dichtungen und Schläuchen verwendet. Kunststoffhaltige Lacke finden sich etwa in den Oberflächen von Gebäuden, Schiffen, Autos und Offshore-Anlagen.

Die höchste Konzentration an Mikroplastik (154.000 Mikropartikel pro Liter) fanden die Wissenschaftler an der Bayerischen Landstraße. Hier enthielten die Proben vor allem verschiedene Arten von Kautschuk, was nicht wirklich erstaunlich ist, kommt er doch auch bei Autoreifen zum Einsatz.

Die im Vergleich zu anderen Forschungsergebnissen viel höheren Konzentrationen erklären Gerdts und Bergmann mit einer gesonderten Verfahrensweise bei der Untersuchung. Weil Gerdts und sein Team mit dem Infrarotmikroskop den gesamten Filterrückstand untersuchen, entgeht ihnen kaum ein Plastikkrümel. Andere Experten lösen das Mikroplastik unter dem Mikroskop mit der Hand aus ihren Proben heraus. „Wir haben das Verfahren automatisiert und standardisiert, so dass Fehler, die sich durch eine Analyse per Hand einschleichen könnten, vermieden werden“, sagt Gerdts.

Probennahme von Schnee in Bremen Foto: AWI

Bleibt noch die Frage zu klären, wie die winzigen Kunststoffteilchen in den Schnee kommen. „Es liegt auf der Hand, dass ein Großteil des Mikroplastiks über die Luft in den Schnee gelangt. Wahrscheinlich kommt ein Teil davon sogar aus Europa“, sagt Bergmann. Gestützt wird die Vermutung durch ältere Untersuchungen an Pollenkörnern, mit denen andere Wissenschaftler zeigen konnten, dass Pollen über die Luft aus den mittleren Breiten in die Arktis gelangt. Pollen haben eine ähnliche Größe wie die Mikroplastikpartikel.

Für die Forscher besteht angesichts der meteorologischen Gegebenheiten kein Zweifel, dass ein Großteil des Mikroplastiks in Europa, vor allem aber auch in der Arktis, über die Luft und den Schnee eingetragen wird. „„Dieser zusätzliche Transportweg kann auch die hohen Mengen von Mikroplastik erklären, die wir in früheren Studien im arktischen Meereis und der Tiefsee gefunden haben“, sagt Melanie Bergmann. jh