Das Meer birgt viele Geheimnisse, die vom Ufer aus für das bloße Auge unsichtbar sind: seltene Arten, komplexe Ökosysteme und leider jede Menge Müll.
Nach Angaben der Vereinten Nationen gelangen jedes Jahr 52 Millionen Tonnen Plastikmüll in den Ozean, was zu schätzungsweise 24 Billionen Mikroplastikpartikeln führt.
Mikroplastik, winzige Kunststofffragmente mit einem Durchmesser von weniger als 5 Millimetern, kann sowohl in der Tiefe als auch an der Wasseroberfläche gefunden werden und stört Ökosysteme auf eine Weise, die Wissenschaftler noch zu verstehen versuchen.
Doch wie gelangt Mikroplastik ins Meer? Mit welchen Technologien können sie identifiziert werden? Und welche Auswirkungen haben sie auf Meeresarten?
Um diese und weitere Fragen zu beantworten, besuchte Euronews Tech Talks das Flanders Marine Institute (VLIZ) in Ostende an der belgischen Küste. Hier untersucht eine Forschungsgruppe unter der Leitung der leitenden Forscherin Ana Catarino marines Mikroplastik und sammelt Daten direkt aus der Nordsee.
Meeresverschmutzung durch Mikroplastik, Klimawandel und Risiken
Kunststoffe können auf unterschiedliche Weise ins Meer gelangen: Teile von Fischernetzen, die sich versehentlich lösen, Müll aus fehlerhaften Abfallentsorgungssystemen und so weiter.
Konkret lässt sich Mikroplastik, das die Meere verschmutzt, in zwei Kategorien einteilen: primäres Mikroplastik und sekundäres Mikroplastik.
Die erste Kategorie umfasst Elemente wie Nudeln, winzige Kunststofffragmente, die für industrielle Zwecke entwickelt wurden; Bei Letzterem handelt es sich um Partikel, die aus dem Abbau von Makromüll durch Wellen, Wind und Sonneneinstrahlung stammen.
Das Ausmaß der Mikroplastikverschmutzung hängt daher mit dem Klimawandel zusammen.
„Wenn wir also mehr Sonnentage und eine höhere UV-Strahlungsbelastung sowie Hitzewellen und Temperaturschwankungen haben, könnte sich das beispielsweise auf den Abbau von Kunststoffen auswirken, die im Sand liegen“, sagte Catarino.
Die Auswirkungen von Mikroplastik auf Meeresarten stehen auch in engem Zusammenhang mit dem Klimawandel. Das von einer Art aufgenommene Mikroplastik stellt für sich genommen möglicherweise kein nennenswertes Risiko dar.
Wenn diese Art jedoch aufgrund der steigenden Meerestemperaturen bereits unter Stress steht, können die Folgen unterschiedlich sein. „Diese kombinierten Wirkungen können im Organismus kumulativ sein“, erklärte Catarino.
Methoden zur Identifizierung von Mikroplastik
Meeresmikroplastik ist aufgrund seiner geringen Größe, unregelmäßigen Form und manchmal unterschiedlichen Farbe schwer zu identifizieren und zu quantifizieren.
Trotz dieser Herausforderungen ist es möglich, Mikroplastik zu erkennen, und Nelle Meyers, Postdoktorandin am VLIZ, hat an einer halbautomatischen Methode zu ihrer Identifizierung gearbeitet.
Bei dieser Technik wird mit einem Netz eine Probe aus dem Meer gesammelt, die Probe von organischem Material gereinigt und mit Nilrot gefärbt, bevor sie unter ein Mikroskop gestellt wird. Anschließend wird eine Fluoreszenzfärbungsanalyse durchgeführt und die Ergebnisse durch zwei automatisierte Programme geleitet, die erkennen können, ob es sich bei einem Partikel um Mikroplastik handelt oder nicht und um welche Art von Mikroplastik es sich handelt.
„Wir wollten den gesamten Prozess automatisieren, um ihn zu beschleunigen“, sagte Meyers. „Wir haben einen Code geschrieben, sodass die Bildanalyse automatisch erfolgt, wenn Sie das Bild hochladen“, fuhr sie fort.
Dank dieses halbautomatischen Schritts und der Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops, das in Labors relativ häufig vorkommt, sei die Technik laut Meyers kosten- und zeiteffizient.
Allerdings weist die Methode auch einige Einschränkungen auf, da ihr Informationen über die chemische Zusammensetzung der Partikel fehlen und nur bestimmte Arten von Polymeren bestimmt werden können.
Auswirkungen von Mikroplastik auf Meeresarten
So wie größere Plastikabfälle von Meereslebewesen aufgenommen werden, können winzige Plastikpartikel auch von kleineren Organismen wie Plankton verzehrt werden.
„Sie (Mikroplastik) können auch ihren Magen und ihren Darm verstopfen. Und dann nehmen sie (kleine Organismen) ihre Nährstoffe nicht auf, sie nehmen nicht ihre eigene Nahrung zu sich“, erklärte Catarino.
„Und das ist besorgniserregend, denn dann bringt es andere Probleme mit sich, weil diese Organismen nicht in der Lage sind, sich zu vermehren, und ihre Population wird sich nicht bemühen, also wird sie beeinträchtigt“, sagte sie.
Die spezifischen Auswirkungen von Mikroplastik hängen von mehreren Faktoren ab, darunter den beteiligten Meeresspezies, der Art des Mikroplastiks und anderen Stressfaktoren, denen die Art ausgesetzt ist, wie etwa Veränderungen der Meerestemperatur, Versauerung der Ozeane und mehr.
„Manchmal ist es nicht nur das eine oder andere Problem, sondern die Anhäufung all dieser Auswirkungen, die für die Organismen schädlich sein können“, sagte Catarino gegenüber Euronews Next.
