Touristen helfen Wissenschaftlern dabei, die Mikroplastikverschmutzung an abgelegenen arktischen Stränden aufzudecken

Touristen haben als Bürgerwissenschaftler einem Forschungsteam dabei geholfen, Mikroplastik an abgelegenen Stränden der Arktis aufzuspüren. Das globale Ausmaß der Kunststoffproduktion bedeutet, dass diese winzigen Kunststofffragmente mittlerweile allgegenwärtig sind, und Wissenschaftler befürchten, dass Meeresströmungen dazu führen werden, dass sich Kunststoffe in der Arktis ansammeln und Ökosysteme schädigen. Doch unser Wissen über das Ausmaß und die Art der Plastikverschmutzung in der Arktis ist unvollständig. Die Forscher rekrutierten Urlauber, um während Kreuzfahrten Proben zu sammeln, in der Hoffnung, einige ihrer Wissenslücken zu schließen.

„Plastikverschmutzung ist mittlerweile allgegenwärtig. Sie kommt an Land, im Boden und in den meisten Flüssen der Welt vor“, sagte Dr. Bruno Walther vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Autor der in veröffentlichten Studie Grenzen der Umweltwissenschaften. „Es kommt sogar in den Polarmeeren und den tiefsten Meeresgräben vor.“

Plastik kommt überall hin

Der Spitzbergen-Archipel ist Europas nördlichste Landmasse – wunderschön, abgelegen und gefährdet durch Mikroplastik, das durch Meeresströmungen transportiert wird. Auf vier Touristenkreuzfahrten nach Spitzbergen in den Jahren 2016, 2017, 2021 und 2022 wurden Sedimentproben gesammelt: Auf allen Kreuzfahrten außer 2022 wurden für eine andere Studie auch makroplastische Abfälle (zwischen 2,5 und 10 cm groß) untersucht. Zunächst wurden mit einfachen Metallwerkzeugen einzelne Proben von Stränden entnommen und zusammen mit Metadaten und Fotos an die Wissenschaftler geschickt, um die Probenahmeorte zu dokumentieren. Später wurde dies ausgeweitet, um ganze Strände mit Probenahmegittern abzudecken.

„Bürgerwissenschaft ist sogar an abgelegenen Stränden der Arktis möglich“, sagte Walther. „Dies trägt dazu bei, Reisezeiten, CO2-Emissionen und Kosten für Wissenschaftler zu reduzieren und die Bürger für ein globales Umweltproblem zu engagieren.“

Diese Proben wurden getrocknet, gewogen und gemessen. Jede Probe wurde gefiltert, um Partikel mit einer Größe von 1 mm oder mehr aufzufangen. Diese Grenze wurde auf der Grundlage gewählt, dass kleinere Partikel nicht so leicht in die Luft gelangen. Diese Annahme testeten die Wissenschaftler, indem sie eine Schüssel mit gereinigtem Wasser neben ihre Arbeitsfläche stellten und es nach Abschluss ihrer Analyse filterten, um nach Mikroplastik zu suchen: Es war kein Mikroplastik aus der Laborluft ins Wasser gelangt.

Um eine Kontamination durch Plastik zu vermeiden, verwendeten die Wissenschaftler einen Luftreiniger, trugen Laborkittel aus Baumwolle, verzichteten auf synthetische Kleidung und deckten die Proben mit Aluminiumdeckeln ab. Identifizierte Kunststoffpartikel wurden unter dem Mikroskop untersucht und anschließend spektroskopisch analysiert.

Warnsignale

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Mikroplastik in der gesuchten Größe nicht weit verbreitet, sondern sehr konzentriert vorkam: Das geschätzte Gesamtniveau der Plastikverschmutzung war vergleichbar mit Gebieten, von denen früher angenommen wurde, dass sie viel stärker verschmutzt sind als die Strände der Arktis. In ihren Proben wurden zwei spezifische Quellen der Plastikverschmutzung identifiziert: Polypropylenfasern, die wahrscheinlich Teil eines Fischernetzes waren, und Polyesterepoxidpartikel, die wahrscheinlich aus der Farbbeschichtung oder Ausrüstung eines Schiffes stammten.

„Plastikmüll aus der Fischerei ist der direkteste Eintrittspunkt in die Meereswelt und oft besonders wichtig in abgelegenen Gebieten“, sagte Autorin Dr. Melanie Bergmann vom Alfred-Wegener-Institut. „In den Gewässern rund um Spitzbergen, aber auch in der Nordsee und im Nordatlantik gibt es eine aktive Fischereiflotte. Ein Teil der Abfälle, die sie ausstoßen, treibt an die Strände von Spitzbergen.“

Aufgrund der Bedingungen am Strand schien das Netz sehr schnell zersplittert zu sein: wiederholte Frostzyklen, hohe Luftfeuchtigkeit durch Nebel und bis zu 24 Stunden Sonnenlicht am Tag im Sommer. Wenn diese schnelle Fragmentierung an anderen Orten auftritt, könnte dadurch sehr schnell winziges, schwer fassbares Mikroplastik in die Umwelt gelangen.

„Wir brauchen noch mehr Probennahmen in der Arktis, an mehr Orten und in regelmäßigeren Zeitabständen, um die Situation zu überwachen“, sagte Walther.

„Zu beachten ist, dass wir nur Mikroplastikpartikel analysiert haben, die größer als 1 mm sind“, warnte Bergmann. „Dies geschah aufgrund des Citizen-Science-Ansatzes und um eine potenzielle Kontamination der Luft durch kleine Partikel zu vermeiden. Aber unsere früheren Studien an arktischen Wasser-, Eis- und Sedimentproben haben gezeigt, dass mehr als 80 % der Partikel viel kleiner waren. Wir hätten also wahrscheinlich mehr Partikel gefunden, wenn wir auch nach kleineren Partikeln gesucht hätten.“