28.12.2022 - Universitat Autònoma de Barcelona

Ablagerung von Mikroplastik auf dem Meeresboden verdreifacht sich in 20 Jahren

Erste hochauflösende Rekonstruktion der Mikroplastikverschmutzung von Sedimenten aus dem nordwestlichen Mittelmeer

Die Gesamtmenge an Mikroplastik, die sich auf dem Meeresboden ablagert, hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten verdreifacht, und zwar in einem Maße, das der Art und dem Umfang des Konsums von Kunststoffprodukten durch die Gesellschaft entspricht. Dies ist die wichtigste Schlussfolgerung einer Studie des Instituts für Umweltwissenschaften und -technologie der Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) und des Fachbereichs für gebaute Umwelt der Universität Aalborg (AAU-BUILD), die die erste hochauflösende Rekonstruktion der Mikroplastikverschmutzung aus Sedimenten des nordwestlichen Mittelmeers liefert.

Obwohl der Meeresboden als letzte Senke für Mikroplastik gilt, das auf der Meeresoberfläche schwimmt, ist die historische Entwicklung dieser Verschmutzungsquelle im Sedimentraum und insbesondere die Sequestrierungs- und Vergrabungsrate von kleinerem Mikroplastik auf dem Meeresboden unbekannt.

Diese neue Studie, die in der Fachzeitschrift Environmental Science and Technology (ES&T) veröffentlicht wurde , zeigt, dass Mikroplastik unverändert in den Meeressedimenten verbleibt und dass die im Meeresboden vergrabene Mikroplastikmasse die globale Plastikproduktion von 1965 bis 2016 widerspiegelt. "Die Ergebnisse zeigen insbesondere, dass sich die Menge der am Meeresboden abgelagerten Plastikpartikel seit dem Jahr 2000 verdreifacht hat und dass die Anhäufung nicht abgenommen hat, sondern weiter zunimmt, was die Produktion und den weltweiten Verbrauch dieser Materialien widerspiegelt", erklärt Laura Simon-Sánchez, Forscherin am ICTA-UAB.

Die Forscher erklären, dass die untersuchten Sedimente seit ihrer Ablagerung vor Jahrzehnten unverändert auf dem Meeresboden geblieben sind. "So konnten wir feststellen, wie sich seit den 1980er Jahren, vor allem aber in den letzten beiden Jahrzehnten, die Anhäufung von Polyethylen- und Polypropylenpartikeln aus Verpackungen, Flaschen und Lebensmittelfolien sowie von Polyester aus Kunstfasern in Bekleidungsstoffen erhöht hat", erklärt Michael Grelaud, Forscher am ICTA-UAB. Die Menge dieser drei Arten von Partikeln erreicht 1,5 mg pro Kilogramm gesammelten Sediments, wobei Polypropylen am häufigsten vorkommt, gefolgt von Polyethylen und Polyester. Trotz Sensibilisierungskampagnen für die Notwendigkeit, Einwegplastik zu reduzieren, zeigen die Daten aus den jährlichen Aufzeichnungen von Meeressedimenten, dass wir noch weit davon entfernt sind, dies zu erreichen. Diesbezügliche Maßnahmen auf globaler Ebene könnten dazu beitragen, dieses ernste Problem zu lösen.

Obwohl kleineres Mikroplastik in der Umwelt sehr häufig vorkommt, haben Einschränkungen bei den Analysemethoden dazu geführt, dass in früheren Studien, die sich mit Meeressedimenten befassten, nur begrenzt aussagekräftige Daten über den Gehalt an kleinem Mikroplastik vorliegen. In dieser Studie wurden sie durch Anwendung modernster Bildgebungsverfahren charakterisiert, um Partikel bis zu einer Größe von 11 µm zu quantifizieren.

Der Abbaustatus der vergrabenen Partikel wurde untersucht, und es wurde festgestellt, dass sie, sobald sie im Meeresboden eingeschlossen sind, nicht mehr abgebaut werden, entweder aufgrund von Erosions-, Sauerstoff- oder Lichtmangel. "Der Prozess der Fragmentierung findet hauptsächlich in den Strandsedimenten, an der Meeresoberfläche oder in der Wassersäule statt. Einmal abgelagert, ist der Abbau minimal, so dass die Kunststoffe aus den 1960er Jahren auf dem Meeresboden verbleiben und dort die Signatur der menschlichen Verschmutzung hinterlassen", sagt Patrizia Ziveri, ICREA-Professorin am ICTA-UAB.

Der untersuchte Sedimentkern wurde im November 2019 an Bord des Ozeanographieschiffs Sarmiento de Gamboa im Rahmen einer Expedition gesammelt, die von Barcelona bis zur Küste des Ebro-Deltas in Tarragona, Spanien, führte. Die Forschungsgruppe wählte das westliche Mittelmeer als Untersuchungsgebiet aus, insbesondere das Ebro-Delta, da Flüsse als Hotspots für verschiedene Schadstoffe, darunter Mikroplastik, gelten. Darüber hinaus sorgt der Sedimenteintrag aus dem Ebro für höhere Sedimentationsraten als im offenen Meer.

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