Spurensuche im Meer: Wie Forschende Mikroplastik in der Nordsee nachweisen

Jedes Jahr gelangen schätzungsweise 52 Millionen Tonnen Plastikabfälle in die Ozeane, aus denen Billionen von Mikroplastikpartikeln entstehen. Ein Forschungsteam des Flanders Marine Institute (VLIZ) im belgischen Ostende untersucht die Verbreitung und die Auswirkungen dieser winzigen Teilchen direkt in der Nordsee. Mit neuen, teilautomatisierten Methoden versuchen die Forschenden, den Nachweis der Partikel zu beschleunigen.
Mikroplastik bezeichnet winzige Plastikfragmente mit einem Durchmesser von weniger als fünf Millimetern, die sich sowohl an der Wasseroberfläche als auch in der Tiefsee ablagern. Diese Partikel bringen die marinen Ökosysteme aus dem Gleichgewicht. Um die Wege des Mikroplastiks und dessen Folgen für Meeresarten zu erforschen, sammelt ein Team um leitende Forscherin Ana Catarino Daten direkt in der Nordsee, wie Euronews berichtet.

Zusammenhang mit dem Klimawandel

Plastik gelangt unter anderem durch sich lösende Fischernetze oder mangelhafte Entsorgungssysteme in die Ozeane. Fachleute unterscheiden dabei zwischen primärem Mikroplastik, wie industriell genutzten Plastikpellets, und sekundärem Mikroplastik, das durch die Zersetzung größerer Plastikteile durch Wind, Wellen und Sonne entsteht. Dieser Zerfall wird durch die Folgen des Klimawandels beschleunigt. „Wenn wir mehr Sonnentage haben, stärkere UV-Strahlung, Hitzewellen und Temperaturschwankungen, beschleunigt das zum Beispiel den Zerfall von Plastik, das an den Stränden liegen bleibt“, sagt Catarino.Auch die biologischen Auswirkungen auf Meereslebewesen verstärken sich durch klimatische Veränderungen. Während verschlucktes Mikroplastik allein für viele Arten womöglich noch kein großes Risiko darstellt, wiegen die Folgen bei gleichzeitig steigenden Wassertemperaturen schwerer. „Diese kombinierten Effekte können sich im Organismus aufaddieren“, erklärt Catarino.

Schnellere Erkennung durch neue Methoden

Da Mikroplastik aufgrund seiner geringen Größe, unregelmäßigen Form und unterschiedlichen Farben schwer zu identifizieren ist, hat Postdoktorandin Nelle Meyers ein halb automatisiertes Nachweisverfahren entwickelt. Dabei werden Wasserproben mit einem Netz entnommen, von organischem Material befreit und mit dem Farbstoff Nile Red eingefärbt. Unter einem Fluoreszenzmikroskop wird die Fluoreszenz ausgewertet. Zwei automatische Programme analysieren die Bilder und erkennen, ob es sich bei einem Partikel um Mikroplastik handelt und um welche Art.„Wir wollten den Prozess automatisieren, um alles zu beschleunigen“, sagt Meyers. „Wir haben einen Code geschrieben, der die Bildanalyse automatisch ausführt, sobald man das Foto hochlädt“, erläutert sie. Das Verfahren ist kostengünstig und zeitsparend, liefert jedoch keine detaillierten Informationen zur chemischen Zusammensetzung und kann nur bestimmte Polymerarten unterscheiden.

Gefahren für die Nahrungskette

Die Aufnahme der Kleinstpartikel durch Organismen wie Plankton hat direkte Folgen für die Tierwelt. „Mikroplastik kann ihren Magen und Darm verstopfen. Die Tiere nehmen dann keine Nährstoffe mehr auf, sie fressen nicht genug“, erläutert Catarino. Dies führt dazu, dass sich die Organismen nicht mehr fortpflanzen können und Bestände einbrechen. Welche Auswirkungen genau eintreffen, hängt von der Art, dem Kunststofftyp und weiteren Stressfaktoren wie der Versauerung der Ozeane ab. „Oft ist es nicht ein einzelner Auslöser, sondern die Summe all dieser Einflüsse, die den Organismen schadet“, sagt Catarino im Gespräch mit Euronews Next.