Die Verschmutzung der Meere durch Plastik ist ein globales Problem, das zunehmend in den Fokus der Forschung rückt. Eine aktuelle Studie, durchgeführt von einem interdisziplinären Team des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Universität Utrecht und des niederländischen Meeresforschungsinstituts NIOZ, beleuchtet nun einen besonders problematischen Aspekt: Nanoplastik. Diese winzigen Kunststoffpartikel, die weniger als ein Mikrometer groß sind, wurden im Nordatlantik nachgewiesen und stellen eine ernsthafte Bedrohung für die marine Umwelt dar.
Traditionell lag der Schwerpunkt der Forschung auf größeren Plastikpartikeln, bekannt als Mikroplastik, da diese aufgrund ihrer Größe leichter zu erfassen und zu untersuchen sind. Nanoplastik hingegen ist weitaus schwieriger zu quantifizieren und zu klassifizieren, was zu einer Unterbewertung seiner Verbreitung und seiner ökologischen Auswirkungen geführt hat. Die Ergebnisse der neuen Studie zeigen jedoch, dass Nanoplastik in allen Schichten des Nordatlantiks, von der Küste bis hin zu den tiefsten Gewässern, in besorgniserregenden Mengen vorkommt.
Die Expedition, die 2020 mit dem Forschungsschiff RV Pelagia durchgeführt wurde, umfasste eine Strecke vom europäischen Festlandschelf bis zum subtropischen Nordatlantikwirbel. An insgesamt 12 Messstationen wurden Wasserproben in verschiedenen Tiefen gezogen: in der obersten Schicht, in etwa 10 Metern Tiefe, in der Zwischenschicht bei rund 1.000 Metern und schließlich 30 Meter über dem Meeresboden. Dr. Dušan Materić, Chemiker am UFZ und Hauptautor der Studie, erklärt, dass diese Daten entscheidende Einblicke in die vertikale und horizontale Verteilung von Nanoplastik im Nordatlantik geben.
Bei der Analyse der Wasserproben verwendeten die Forscher ein hochentwickeltes Messgerät, das Protonentransfer-Reaktions-Massenspektrometrie (PTR-MS) mit thermischer Desorption kombiniert. Diese Technologie ermöglicht es, die winzigen Plastikpartikel in den Proben zu identifizieren, indem sie verbrannt werden, wodurch Gase freigesetzt werden, die im Massenspektrometer quantifiziert werden können. Jedes Polymer hat einen einzigartigen chemischen Fingerabdruck, was die genaue Bestimmung der Art und Konzentration der Partikel erleichtert.
Die Ergebnisse sind alarmierend: An allen 12 Messstationen konnten Nanoplastikpartikel nachgewiesen werden. Besonders häufig traten Partikel aus Polyethylenterephthalat (PET), Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (PVC) auf – Materialien, die in Alltagsgegenständen wie Plastikflaschen, Folien und Einwegartikeln verwendet werden. In der obersten Wasserschicht war die Belastung am höchsten, was auf die Ansammlung von Plastikmüll durch atmosphärische Einträge und Flussmündungen hinweist. In der Zwischenschicht dominieren PET-Nanopartikel, während in der tiefsten Schicht die Konzentrationen am niedrigsten waren, jedoch auch dort Nachweise von PET-Nanoplastik gefunden wurden.
Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, dass tiefere Schichten, selbst in über 4.500 Metern Tiefe, noch immer Nanoplastik enthielten. Dies lässt darauf schließen, dass selbst die abgelegensten Regionen der Ozeane von dieser Verschmutzung betroffen sind. Die Studie hebt hervor, dass die Masse von Nanoplastik im Nordatlantik mit der von Makro- und Mikroplastik vergleichbar ist, was bedeutet, dass diese kleinen Partikel einen erheblichen Teil der gesamten Plastikverschmutzung ausmachen.
Die Forscher waren überrascht, dass sie an keiner der Messstationen Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) nachweisen konnten, obwohl diese Materialien häufig in der Meeresoberfläche zu finden sind. Möglicherweise können diese Partikel mineralisiert oder so stark verändert werden, dass sie nicht mehr als Plastik erkannt werden können. Dies könnte auf unbekannte dynamische Prozesse hinweisen, die die Verbreitung und den Verbleib von Nanoplastik beeinflussen.
Insgesamt schätzen die Forscher, dass in der obersten Schicht des Nordatlantiks zwischen der gemäßigten und der subtropischen Zone rund 27 Millionen Tonnen Nanoplastik vorhanden sind. Diese Zahlen verdeutlichen, dass Nanoplastik ein ernstzunehmendes Umweltproblem darstellt, das in der bisherigen Diskussion über die Meeresverschmutzung nicht ausreichend gewürdigt wurde. Die Studie bringt neue Erkenntnisse in ein Forschungsfeld,
