Plastic is fantastic?!

Hello dear sea friends, I work since this year as a trainer at the MareMundi marine station on Krk and would like to introduce myself.

My name is Lena Löschel and I studied at the University of Bayreuth B. Sc. Biology and M. Sc. Molecular Ecology studies. But Bayreuth is not located by the sea and has nothing to do with marine biology … How do I get my love for the sea and the desire to protect these multifaceted habitats with all their beautiful and often bizarre inhabitants?

 

At a regular beach clean-up on a tourist beach in Pula, Croatia.

 

My first real encounter with the underwater world was in 2013 during my internship for the bachelor program. For two months I worked at the Marine Biological Station „Marine School“ in Pula, Croatia. The curiosity to get to know the underwater underwater, to explore and understand life in the sea and to enjoy the beauty underwater brought me to this internship. Here I made my first snorkeling experience and started right away with the first diving license.

In doing so, one becomes forcibly aware that these diverse marine habitats are not only exploited by humans, but also exploited and overused, e.g. through overfishing, exploitation of resources and at the same time the use as a supposedly endless dump. However, this does not primarily mean suffering for us humans, as polluters, but for the innocent, partly not even discovered and explored underwater world. Above all, the ever-growing flood of new scientific findings on the contamination of plastic waste in our oceans and the resulting problems is shocking.

That is also why in 2013 I started my bachelor thesis at the Department of Animal Ecology I, Aquatic Ecology, in the working group „Plastic Research“ on the establishment of a method for separating microplastics from organisms in order to be able to detect and identify them. In addition, I worked continuously as an assistant researcher in the „Plastic Department“ of Aquatic Ecology until the end of my master’s program. In doing so, I gained many insights into the current research on plastic contamination in the environment. This field of research is still in its infancy, so to speak. Therefore, uniform methods for the separation of various environmental samples, detection as well as a reliable identification of the plastic contamination have to be developed or optimized. Results resulting from this research are needed to represent the current state of global plastic contamination in aquatic and marine habitats and organisms. Ultimately, these policy-based scientific results should provide new regulations and laws for conservation at the political level.

During my master’s degree in autumn 2014, I took courses such as aquatic ecology and coral reef ecology. In addition, I began training as a scientific diver, participated in two diving expeditions on Panarea, Italy, and on Sawa Lake, Iraq. Two further internships and a diving research project on Biodiversity and distribution of Echinodermata in the Valsaline Bay, Croatia, Northern Adriatic Sea, took place at the Pula Marine School. In my Master’s thesis Microplastic Contamination of Mussels for Human Consumption, I investigated the microplastic contamination of commercially used shells from 12 different countries (tomboy and / or aquaculture). Using reliable spectroscopic methods, microplastic contamination was detected and identified and quantified using a newly developed ImageLab computer program. The aim was to obtain an overview of the prevalence of microplastic contamination of mussels and hence of different countries.

The so-called plastic problem is well known to everyone today or not really ….

Where exactly does this plastic garbage come from and how does it end up in the sea?

Weltweit werden jährlich über 335 Millionen Tonnen an Plastikprodukten mit den verschiedensten Eigenschaften produziert. Heutzutage gibt es auch vermehrt die sogenannten Wegwerf-Produkte, die bei genauerer Betrachtung ein Widerspruch in sich sind. Denn das Kunststoffprodukt an sich ist sehr langlebig und hat oft Abbauzeiten von mehreren Jahrzehnten oder sogar Jahrhunderten, doch genutzt werden die Produkte im Durchschnitt nur 3 Minuten. Aber was kommt danach? Danach folgt bei sachgemäßer Verwendung und Entsorgung dieser Kunststoffprodukte entweder das Recycling, Verbrennung zur Energierückgewinnung oder die Lagerung auf Mülldeponien. Doch das ist leider nicht die Endstation für allen Plastikmüll. Laut dem Bericht des World Economic Forum 2016 gibt es eine Lücke bzw. einen Schwund von ca. 32% der produzierten Menge an Kunststoff-Verpackungen in 2016, der unsachgemäß entsorgt wird und damit unserer terrestrische sowie marine Umwelt verschmutzt. Circa 80% des Meeresmülls entsteht an Land und wird über Flüsse ins Meer transportiert.

Was passiert mit dem Plastikmüll in der marinen Umwelt?

Plastikmüll wird mit den Strömungen der Ozeane verdriftet und kann so auch an die abgelegensten Orte der Welt gelangen. Je nach Dichte der Kunststoffart schwimmt es auf der Wasseroberfläche oder sinkt hinab auf den Meeresgrund. Aber der Plastikmüll bleibt in der marinen Umwelt nicht unversehrt. Oberflächen werden als Siedlungsflächen genutzt und das Wachstum von verschiedensten Organismen wie Algen, sessilen Tieren oder Bakterien verändern die Dichte der Kunststoffarten und lassen auch die weniger dichten Kunststoffarten so zu Boden sinken. Dies erklärt, warum 70% des Plastikmülls auf dem Meeresgrund zu finden sind und nur 1% auf der Wasseroberfläche. Außerdem zerfällt Makroplastik (> 5mm) in der Umwelt mit der Zeit durch die Wirkung von UV-Strahlung, hohen Temperaturen, hohen Temperaturschwankungen, Salzwasser und mechanischer Belastung zu immer kleineren Fragmenten, zu sog. sekundärem Mikroplastik (< 5 mm). Auch primäres Mikroplastik hat viele Quellen und Wege, wie z.B. durch Reifenabrieb, Pre-production Pellets, Granulate in Kosmetika und Putzmitteln sowie synthetische Fasern, losgelöst aus unserer Kleidung bei jedem Waschgang. Diese Mikroplastikpartikel und –Fasern gelangen direkt über unsere Abwässer in Kläranlagen, können dort aber noch nicht zurückgehalten bzw. rausgefiltert werden. Stattdessen werden sie gesammelt in den nächsten Fluss nach der Kläranlage eingeleitet, der dann wiederum im Meer endet.

Mikroplastik-Kontamination ist in der gesamten marinen Umwelt präsent, von der Wasseroberfläche bis zu den Sedimenten der Tiefsee. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit der Mikroplastik-Aufnahme für ein weites Spektrum an marinen Arten gegeben. Je kleiner die Partikel werden desto größer ist die Wahrscheinlichkeit der Aufnahme. Vor allem für Tiere mit einer unselektiven Nahrungsaufnahme wie Filtrierer. Viele filtrierende Tierarten werden auch als Zeigerarten für den ökologischen Gesundheits-Zustand ihrer Umwelt verwendet, da sie täglich ein großes Volumen an Umgebungswasser filtern und ihre Gesundheit davon abhängig ist, wie gesund ihre direkte Umwelt ist. Außerdem stehen solche Nahrungsgeneralisten oft am Anfang der Nahrungsnetze und durch das Nahrungsnetz gelangt das in den niederen trophischen Ebenen angelagerte Mikroplastik in die höheren trophischen Ebenen, wo es zur Bioakkumulation kommt.

Aber wie kann dieser Plastikmüll überhaupt gesundheitsschädlich für Tiere oder Menschen sein?

Das aufgenommene Plastik oder Fragment, ob Mikro-oder Makroplastik, kann mechanische Verletzungen im Organismus hervorrufen, wie z.B. inneren Verletzungen oder Magen-Darm Verschlüsse. Bei Kleinstlebewesen, wie planktonischen Organismen wurde nachgewiesen, dass sich Mikroplastikpartikel äußerlich anlagern, und dadurch die Mobilität oder die Oberfläche für die lebensnotwendige Photosynthese des Organismus stark einschränken können. Die aufgenommenen Mikroplastikpartikel können den Organismus aber auch chemisch schaden, denn in jedem Plastikprodukt sind Additive (Phthalate, Bisphenol A) wie Weichmacher, Flammschutzmittel oder ähnliches eingelagert, die oft nachgewiesen toxisch oder hormonwirksam sein können. Diese Additive sind nicht fest an die Polymerstruktur der Kunststoffe gebunden und können sich deshalb aus dieser Struktur im Darm-Trakt herauslösen und so dem Organismus schaden.

Außerdem ist bekannt, dass sich hydrophobe, langlebige organische Schadstoffe (polychlorierte Biphenyle (PCB), Dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) und andere Kohlenwasserstoff-Verbindungen), die nachgewiesen toxisch und karzinogen sind, aus dem Umgebungswasser auf der Oberfläche von Mikroplastikpartikel akkumulieren. Diese organischen Schadstoffe können sich genauso vom aufgenommenen Partikel im Organismus loslösen und schaden. Die große Oberfläche der Mikroplastikpartikel stellt zudem eine gut geeignete Siedlungsfläche und einen Vektor für Bakterien, Krankheitserreger, Parasiten oder sogar invasive Arten dar.

Fisch ist gesund?!

Nachweise über die Detektion von Mikroplastik in verschiedensten Fisch- und Meeresfrüchte-Arten nehmen ständig zu. Dadurch ist auch für den Menschen, als Ende jedes Nahrungsnetzes, die Gefahr gegeben, Mikroplastik direkt mit der Nahrung aufzunehmen. Dabei muss man beachten, dass weltweit große Konsum-Unterschiede zwischen und innerhalb der Länder in Fisch und Meeresfrüchten bestehen. In manchen asiatischen, Küsten- oder Entwicklungsländern sind Fisch und Meeresfrüchte Nahrungsgrundlage und somit unumgänglich für die Bevölkerung. Dazu kommt, dass in Entwicklungsländern die Abwasser- und Müllentsorgungssysteme von schlechter Qualität sind oder sogar komplett fehlen. Dies führt zu einer höheren Mikroplastik Kontamination der marinen Umwelt, was wiederum eine höhere Kontamination der regionalen Fisch- und Meeresfrüchte-Arten zur Folge hat. Letztendlich resultiert es in einem höheren Gesundheitsrisiko für den Menschen.

Einer für alle und alle für einen!

Auch wenn fast täglich neue schockierende Nachrichten über die Verschmutzung unserer Ozeane mit Plastikmüll und dessen Auswirkungen auf Organismen und sogar die menschliche Gesundheit zu hören sind, sollte man nicht den Kopf in den Sand stecken. Jeder Einzelne kann helfen, das von uns selbst verursachte Plastikproblem zu beseitigen oder zumindest zu verringern. Kurz und knapp gesagt:

Reduce, Reuse, Recycle! Reduzieren und Wiederverwenden von Kunststoffprodukten sowie eine sachgemäße Entsorgung bzw. Recycling der Kunststoffprodukte nach Verwendung verringern den Eintrag von Plastikmüll in die Umwelt maßgeblich.

Es gibt weltweit oder lokal organisierte Aufräum-Aktionen an Land sowie im und unter Wasser, wobei jede Hand hilfreich ist (International Coastal Clean Up, Greenpeace, NABU, BUND, Schulen, Gemeinden und Bildungseinrichtungen, etc.). Jeder Plastik-Gegenstand oder jedes Bruchstück, das aus der Natur abgesammelt und sachgemäß entsorgt oder recycelt wird, verhindert die Entstehung von Tausenden bis Millionen von Mikroplastikpartikeln. Also beim nächsten Strand-Urlaub, der nächsten Wanderung, oder einfach beim nächsten Aufenthalt in der Natur: Augen auf – nicht wegsehen, Müll aufheben und entsorgen. Für uns kaum Aufwand, für die Natur eine große Hilfe!

Eine Vielzahl von kleinen und großen Projekten zur Säuberung der Meere entsteht weltweit (One Earth One Ocean, Pacific Garbage Screening, Plastic Ocean Project, Seabin, etc.). Es handelt sich um verschiedenste Ansätze, um Plastikmüll von der Wasseroberfläche oder auch bis in einige Meter Tiefe automatisch abzusammeln oder Partikel herauszufiltern ohne dabei Tiere zu gefährden. Der eingesammelte Müll kann dann als neue Ressource verwendet werden oder wird recycelt.

Bericht: Lena Löschel
Fotos: Lena Löschel
Redaktion: Dr. Walter Buchinger

Ähnliche Beitrage