15.07.2022 - Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Endstation Tiefsee: Mikroplastik belastet Meeresgrund noch stärker als angenommen

Die Tiefsee ist der „Mülleimer der Meere“ – und bei der Ablagerung überraschend dynamisch

Die Senckenberg-Forscherinnen Serena Abel und Angelika Brandt haben mit Kolleg*innen des Alfred-Wegener-Instituts und der Goethe-Universität Frankfurt die Mikroplastik-Verschmutzung des westpazifischen Kurilen-Kamtschatka-Grabens untersucht. Dabei fanden sie in jeder der insgesamt 13 Sedimentproben aus bis zu 9450 Metern Tiefe zwischen 215 und 1596 Kleinstpartikel pro Kilogramm – mehr als zuvor nachgewiesen. Ihre nun im Journal „Science of The Total Environment“ erschienene Studie zeigt: Die Tiefsee ist der „Mülleimer der Meere“ – und bei der Ablagerung überraschend dynamisch. Die hohe Biodiversität am tiefsten Meeresgrund ist durch die Verschmutzung mit Mikroplastik stark gefährdet.

Mikroplastik ist überall. Winzige Plastikpartikel belasten nahezu jedes Ökosystem der Erde. Die Meere sind besonders betroffen und wie die neu veröffentlichte Studie nahelegt, sind maritime Gräben Tausende Meter unter dem Meeresspiegel die „letzte Ruhestätte“ für eine beunruhigend große Menge der kleinsten Plastikteilchen.

Serena Abel, Gastforscherin am AWI und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt, und die dortige Abteilungsleiterin für Marine Zoologie Prof. Dr. Angelika Brandt werteten gemeinsam mit Forschenden der Goethe-Universität und des AWI Sedimentproben vom Grund des Kurilen-Kamtschatka-Grabens im Westpazifik aus, die 2016 bei einer Tiefsee-Expedition mit dem Forschungsschiff Sonne entnommen wurden. „Wir haben insgesamt 13 Proben an sieben verschiedenen Stationen des Grabens genommen, in Tiefen zwischen 5740 und 9450 Metern. Keine einzige davon war frei von Mikroplastik“, berichtet Meeresbiologin Abel und fährt fort: „Pro Kilogramm Sediment haben wir zwischen 215 und 1596 Mikroplastik-Teilchen nachgewiesen – eine so große Menge hätte zuvor niemand erwartet.“

Mit Hilfe der Micro-FTIR-Methode, einer speziellen Variante eines Spektrometers, konnten die Forschenden noch kleinste Mikroplastik-Partikel nachweisen. „Jedes Jahr gelangen schätzungsweise 2,4 bis 4 Millionen Tonnen Plastik über die Flüsse ins Meer, als Folge des extremen weltweiten Plastikkonsums und der schlecht organisierten Müllentsorgung. Ein beträchtlicher Teil davon sinkt zum Meeresboden und sammelt sich im Sediment an, oder wird durch Strömungen bis in die tiefsten Regionen weitertransportiert, wo es sich letztendlich ablagert. So wird die Tiefsee zum ‚Endlager des Mülls‘“, mahnt Brandt. Insgesamt 14 verschiedene Plastikarten haben die Forschenden in den Proben aus dem Kurilen-Kamtschatka-Graben gefunden. Unter den häufigsten Stoffen befindet sich Polypropylen, einer der weltweit für Verpackungen verwendeten Standardkunststoffe, sowie die für Lacke genutzten Acrylate und Polyurethan.

Überrascht war das Forschungsteam von den großen Unterschieden zwischen den einzelnen Proben. „Bislang galt der tiefste Meeresgrund als eine vergleichsweise unbeeinflusste und stabile Umgebung, in der sich das Mikroplastik ablagert und an einem Ort verbleibt. Umso erstaunter waren wir, dass auch Proben, die nur wenige Meter voneinander entfernt entnommen wurden, ganz unterschiedlich aufgebaut waren“, berichtet Abel und ergänzt: „Das zeigt, was für eine dynamische Umgebung die tiefsten Bereiche der Tiefsee tatsächlich sind. Nicht nur spezielle Strömungen und Wirbel, sondern auch die Organismen, die hier heimisch sind, halten das Sediment in Bewegung.“ Tatsächlich ist die Biodiversität am Grund des Kurilen-Kamtschatka-Grabens sogar höher als in weniger tiefen Bereichen dieses Grabens. Die Sorge, die die Forscher*innen angesichts der kontinuierlich zunehmenden Plastikverschmutzung der Meere umtreibt, bringt Brandt auf den Punkt: „Genau diese hohe Biodiversität in der Tiefsee wird durch die starke Verschmutzung mit Mikroplastik nun besonders gefährdet!“

Fakten, Hintergründe, Dossiers
Mehr über Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung
  • News

    Gefährliche Kunststoffe

    Es ist mit bloßem Auge als solches oft gar nicht zu erkennen und birgt Gefahren, die sich noch nicht genau einschätzen lassen: Mikroplastik gelangt in immer größeren Konzentrationen in die Umwelt und zersetzt sich nur sehr langsam. Die bis zu fünf Millimeter kleinen Kunststoff-Partikel werd ... mehr

    Neuer Test zur Bewertung der Umweltverträglichkeit von Chemikalien

    Wissenschaftler des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums und des LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik wollen die Bewertung der Umweltverträglichkeit von Chemikalien zuverlässiger machen. Sie haben deshalb einen Test entwickelt, der an Insekten prüft, ob ... mehr

    Urpferdchen-Speiseplan analysiert

    (dpa) 76 Jahre nach dem Fund des Urpferdchens im Geiseltal bei Halle haben Wissenschaftler den Speiseplan des zierlichen Vierbeiners analysiert. Der kleine Vorfahr des Pferdes war auch Vegetarier und ernährte sich von Früchten, Blüten und Samen, wie Experten des Geiseltalmuseums und vom Fra ... mehr

  • Forschungsinstitute

    Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

    Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (SGN) ist Träger der sechs Senckenberg Forschungsinstitute und der drei Naturkundemuseen. Der Satzungszweck ist, Naturforschung zu betreiben und die Ergebnisse der Forschung durch Veröffentlichung, Lehre und das Naturmuseum der Allgemeinheit z ... mehr

  • q&more Artikel

    Molekulare Bärenjagd

    Das Geschlecht eines Tieres in freier Wildbahn zu bestimmen, ist aus ver­schiedenen Gründen oft schwierig. Dabei ist es für viele ­wissenschaftliche ­Studien und für das Wildtiermanagement unerlässlich, ­Informationen über das Verhältnis von Weibchen und Männchen zu sammeln. Mit molekularbi ... mehr

  • Autoren

    Dr. Frank Hailer

    Frank Hailer, Jg. 1976, studierte in Marburg/Lahn Biologie mit den Schwerpunkten Ökologie, Naturschutz und Geographie. Er pro­movierte 2006 in Evolutionärer Genetik an der Universität in Uppsala (Schweden). Nach einem 4-jährigen Forschungsaufenthalt an der Smithsonian-Institution in Washing ... mehr

    Tobias Bidon

    Tobias Bidon, Jg. 1985, studierte von 2004 bis 2010 Biologie in Stuttgart, Linköping und Stockholm (Schweden). Während und nach Abschluss des Studiums beschäftigte er sich unter anderem mit der Ökologie von Polarfüchsen in der schwedischen Bergtundra und Seeadlern in Norddeutschland. Seit 2 ... mehr

Mehr über Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung
Mehr über Uni Frankfurt am Main
  • News

    Neue Biobatterie zur Speicherung von Wasserstoff entwickelt

    Der Kampf gegen den Klimawandel macht die Suche nach CO2-neutralen Energieträgern immer dringlicher. Grüner Wasserstoff, der mit Hilfe von erneuerbaren Energien wie Windkraft oder Solarenergie aus Wasser gewonnen wird, ist einer der Hoffnungsträger. Allerdings sind Transport und Speicherung ... mehr

    Grüne Chemie braucht mehr grüne Toxikologie

    Bereits während der Entwicklung neuer Bio-Produkte lässt sich abschätzen, ob Risiken für die spätere Freisetzung giftiger Substanzen bestehen. Das zeigt eine Proof-of-Concept-Studie unter Federführung der Goethe-Universität Frankfurt und der RWTH Aachen. In der Studie wurde die Toxizität na ... mehr

    Neue Stoffklassen für Nanomaterialien

    Zwei neue Stoffklassen im Bereich der Nanomaterialien haben Chemiker der Goethe-Universität Frankfurt entwickelt und zusammen mit ihren Kooperationspartnern an der Universität Bonn untersucht: Erstmals gelang die Herstellung eines Nano-Balls aus Siliziumatomen und eines Bausteins für einen ... mehr

  • q&more Artikel

    Feiern und Hungern – für Bakterien kein Problem

    Bakterien sind wahre Überlebenskünstler. Im Laufe der Evolution haben sie zahlreiche Strategien entwickelt, sich an schnell veränderliche, unsichere Umweltbedingungen anzupassen. So ist ihr Stoffwechsel wesentlich ausgeklügelter als derjenige des Menschen. Sie können innerhalb von Minuten i ... mehr

    Warum Biosimilars und nicht Biogenerika?

    Bereits seit 2006 gibt es eine Gruppe gentechnisch hergestellter Medikamente, die unter der Bezeichnung „Biosimilars“ firmieren. Bis vor einem Jahr blieb diese Gruppe selbst in Fachkreisen eher unauffällig. Das ändert sich jedoch derzeit, da kürzlich ein erster Biosimilar-Antikörper zugelas ... mehr

    Paradigmen­wechsel

    Was wäre die Medizin ohne Arzneimittel? Aber werden Arzneimittel heute optimal ­eingesetzt? einesfalls, wie wir heute dank der Erkenntnisse aus der molekularen ­Medizin wissen. Denn beim Einsatz von Arzneimittel gilt es, zwei Aspekte zu beachten: ­die Krankheit und den Patienten. Erst langs ... mehr

  • Autoren

    Prof. Dr. Claudia Büchel

    Claudia Büchel, Jahrgang 1962, studierte Biologie an der Universität Mainz, wo sie auch promovierte und 2001 die Venia Legendi für Pflanzenphysiologie erhielt. Nach einem Postdoc-Aufenthalt am Biological Research Centre, Szeged, Ungarn war sie vier Jahre als Research Associate am Imperial C ... mehr

    Prof. Dr. Jörg Soppa

    Jörg Soppa, Jahrgang 1958, studierte Biochemie in Tübingen und promovierte anschließend am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried. Dort baute er ab 1990 eine eigene Forschungsgruppe auf und hielt Lehrveranstaltungen am Institut für Genetik und Mikrobiologie der Universität München ... mehr

    Prof. Dr. Heinfried H. Radeke

    Heinfried H. Radeke, Jg. 1955, studierte Medizin an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH; Approbation 1985) und promovierte mit der wissenschaftlich besten Dissertation des Jahres 1986. Nach zwei Jahren als Assistenzarzt in der Universitätskinder­klinik Göttingen begann er 1987 an der ... mehr