Wissenschaftler haben im Schnee der Arktis unerwartet hohe Mengen an Mikroplastik nachgewiesen. Das erstaunliche daran ist vor allem der Transportweg: Das Mikroplastik wird mit dem Wind dorthin verfrachtet und mit Schneefall aus der Luft ausgewaschen.

Mikroplastik erlangte in letzter Zeit immer wieder mediales Interesse: Die kleinen Plastikteilchen (als Mikroplastik werden Plastikteilchen mit einem Durchmesser von 5 mm und kleiner bezeichnet) wurden in Meer- und Trinkwasser nachgewiesen, in Kosmetika und in Tieren. Vor einigen Jahren wurde Mikroplastik auch im Eis der Arktis gefunden. Bisher ging man davon aus, dass es hauptsächlich über den Wasserweg dorthin gelangt. Nun haben Wissenschaftler des AWI (Alfred-Wegener-Institut, Bremerhaven) und des SLF (Schnee und Lawinen Forschungszentrum, Davos) jedoch herausgefunden, dass der Transport vor allem durch die Luft erfolgt: Winde tragen die aufgewirbelten kleinen Partikel in die Höhe und transportieren sie dann über weite Strecken. Wenn es schneit, rieseln die Plastikteilchen mit dem Schnee wieder auf den Boden. Ein Überblick über die neue Studie:

Was wurde in der Studie untersucht?

Für die Studie wurden Schneeproben aus den Schweizer Alpen, aus Bayern, Bremen, Helgoland und der Arktis genommen und untersucht, wieviel Mikroplastik jeweils darin enthalten ist. Dazu wurde der Schnee geschmolzen und mittels Infrarotspektroskopie untersucht: Dabei wird das Schmelzwasser durch einen Filter gegossen und die Rückstände im Mikroskop mit Infrarotlicht bestrahlt. Je nach Plastiksorte werden unterschiedliche Wellenlängen absorbiert und reflektiert, sodass sich ein "optischer Fingerabdruck" ergibt, der die Art des Kunststoffs verrät.

Was waren die Ergebnisse?

An allen Orten wies der Schnee hohe Konzentrationen an Mikroplastik auf ? selbst in den entlegenen arktischen Gebieten, wie der Insel Spitzbergen und auf treibenden Eisschollen. So wurden auf einer Eisscholle zwischen Spitzbergen und Grönland z.B. rund 14.000 Plastikpartikel in nur einem Liter geschmolzenen Schnee gemessen, an einer Landstraße in Bayern sogar 10-mal so viel: Je näher an dicht besiedelten und industrialisierten Gebieten, desto mehr Mikroplastik fand sich im Schnee. Dabei handelte es sich um alle möglichen Plastiksorten: In der Arktis wurde vor allem Nitrilkautschuk, Acrylate und Lackteilchen gefunden. Das robuste Nitrilkautschuk wird z.B. häufig in Dichtungen und Schläuchen verwendet. Kunststoffhaltige Lacke finden in vielen Bereichen Anwendung, z.B. in den Oberflächen von Gebäuden, Schiffen und Autos. An der bayerischen Landstraße enthielten die Proben vor allem Kautschuk, der in Reifen oder Schuhsohlen vorkommt. Aber auch Polyamid, das oft für Kleidung und Textilien verwendet wird, hinterließ seine Spuren im Schnee.

Was ist das Besondere an den Ergebnissen?

1. Die gemessenen Konzentrationen haben die Forscher überrascht, sind sie doch deutlich höher als in vorigen Studien, die z.B. Staubablagerungen nach Plastikpartikeln untersuchten. Denn auch Staub (z.B. Wüstensand aus der Sahara) wird mit dem Wind über weite Entfernungen transportiert und nimmt dabei Plastik mit. Nun fand man aber heraus, dass Schnee das Mikroplastik noch deutlich effizienter aus der Atmosphäre wäscht als Staub. Diesen Vorgang nennt man "scavenging": Während des Weges durch die Atmosphäre binden Regentropfen und Schneeflocken Partikel und Schadstoffe aus der Luft, die dann auf der Erdoberfläche abgelagert werden. Die hohen Mikroplastik-Konzentrationen in den Schneeproben (deutlich höher als im Staub) zeigen, dass "scavenging" ein wichtiger Transportweg für Mikroplastik ist.

(Anmerkung: Ein weiterer Grund für die höheren Konzentrationen als bisher lag sicher auch an der Messmethodik: Während in früheren Studien die Wissenschaftler das Mikroplastik unter dem Mikroskop teils mit der Hand aus den Proben herausgelesen haben, wo leicht Partikel übersehen werden können, geht mittels der Infrarotspektroskopie kaum ein Plastikteilchen "durch die Lappen". Denn damit können wesentlich kleinere Teilchen (bis zu 11 Mikrometer) erfasst werden.)

2. Die Verbreitung von Plastik über die Atmosphäre fand bisher - anders als das Plastik in den Weltmeeren - wenig Beachtung. Es gibt dabei einen großen Unterschied: Das Plastik in den Ozeanen stammt einer Nature-Studie von 2017 zufolge zum größten Teil aus verschmutzen Flüssen in Asien, insbesondere China. Der Eintrag aus Europa spielt dabei nur eine geringe Rolle. Beim mikroplastik-haltigen Schnee scheint es anders zu sein - zumindest, was die Proben im Nordpolarmeer betrifft. Diese scheinen durchaus aus Europa zu kommen. Das folgern die Forscher aufgrund des Vergleichs mit dem Transport von Pflanzenpollen. Mikroplastikteilchen haben eine ähnliche Größe wie Pollenkörner, und bei diesen konnte bereits nachgewiesen werden, dass sie in 3 km Höhe in nur 5 Tagen aus den mittleren Breiten in die Arktis transportiert werden.

Gibt es direkte Auswirkungen auf den Menschen?

Die Studie wirft neue Fragen auf, die auch uns Menschen direkt betreffen: Es war zwar bereits bekannt, dass wir Mikroplastik über die Nahrung aufnehmen (laut einer WWF-Studie bis zu 5 Gramm pro Woche), aber nun kommt noch der Luftweg hinzu. Atmen wir also Mikroplastik ein - ähnlich wie Feinstaub? Von dem weiß man, dass er Lungen-, Herz-Kreislauf- und Krebserkrankungen begünstigt.

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann

Deutscher Wetterdienst
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Offenbach, den 06.09.2019

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