Wie Mikroplastik in der Luft die entlegensten Orte der Erde verschmutzt

Mikroplastik wird durch den Wind an einige der entlegensten Orte der Erde transportiert, so eine neue Studie, an der die University of East Anglia beteiligt ist. Eine neue Studie, die heute in veröffentlicht wurde Nature Reviews Erde & Umwelt zeigt, wie der Wind diese Partikel über große Entfernungen und viel schneller als Wasser transportiert.

In der Atmosphäre können diese mikroskopisch kleinen Plastikteile innerhalb weniger Tage von ihrem Ursprungsort bis in die entlegensten Winkel der Erde reisen.

Bereits 2018 entwickelte Dr. Andrew Mayes von der School of Chemistry der UEA eine neue Methode zum Nachweis von Mikroplastik in Wasser und fand Mikroplastik in Flaschenwasser auf der ganzen Welt.

Er sagte: „Mikroplastik sind kleine Plastikpartikel, die aus einer Vielzahl von Quellen stammen, darunter Kosmetika, Kleidung, industrielle Prozesse, Verpackungsmaterialien und der Abbau größerer Plastikartikel.

„Es ist bekannt, dass Mikroplastik in hohen Konzentrationen in der Umwelt vorkommt, insbesondere in aquatischen und marinen Ökosystemen, aber auch im Boden und in der Luft, die wir atmen.

„Wir wissen, dass diese winzigen Plastikpartikel über Meeresströmungen und Flüsse sogar die Arktis, die Antarktis und die Meerestiefen erreicht haben.

„Wir wollten besser verstehen, wie Mikroplastik in die Atmosphäre gelangt und anschließend in die Gewässer unseres Planeten transportiert wird.“

Die Forschung unter der Leitung von Dr. Deonie Allen und Dr. Steve Allen von der University of Strathclyde umfasste das Sammeln von Mikroplastikproben in der Luft, im Meerwasser und im Eis während einer Polarstern-Expedition in die Arktis im vergangenen Jahr.

Dr. Mayes sagte: „Mikroplastik gelangt durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre. Partikel, die durch Reifen und Bremsen im Straßenverkehr oder durch die Abgase industrieller Prozesse entstehen, steigen in die Atmosphäre auf, wo sie durch Winde transportiert werden.

„Wir haben festgestellt, dass die Atmosphäre überwiegend kleine Mikroplastikpartikel transportiert, was sie zu einem viel schnelleren Transportweg macht, der zu erheblichen Ablagerungen in einer Vielzahl von Ökosystemen führen kann.“

Das Team entdeckte, dass bis zu 25 Millionen Tonnen Mikro- und Nanokunststoffe jährlich Tausende von Kilometern durch Meeresluft, Schnee, Gischt und Nebel transportiert werden und dabei Länder, Kontinente und Ozeane durchqueren.

Und nach ihren Schätzungen könnte dies bis 2040 80 Millionen Tonnen pro Jahr erreichen.

Prof. Peter Liss von der School of Environmental Sciences der UEA sagte: „Im Gegensatz zu der üblichen Annahme, dass mikroskopisch kleine Plastikteile flussabwärts in den Ozean gelangen, plädiert unsere Arbeit für die Bedeutung der Atmosphäre als alternativen Eintragsweg.

„Es zeigt auch einen Weg auf, wie diese Idee in zukünftigen Forschungen getestet werden kann. Die potenziellen Auswirkungen des atmosphärischen Wegs auf die Politik zur Verringerung der Plastikverschmutzung der Ozeane sind schwerwiegend, da Flüsse und Atmosphäre auf sehr unterschiedliche regulatorische Weise angegangen werden müssen.“

Mitarbeiterin Dr. Melanie Bergmann vom Alfred-Wegener-Institut in Deutschland sagte: „Luft ist ein viel dynamischeres Medium als Wasser. Dadurch kann Mikro- und Nanoplastik viel schneller in die entlegensten und immer noch großen Regionen unseres Planeten eindringen unberührt.“

Dort angekommen, könnten die Partikel das Oberflächenklima und die Gesundheit lokaler Ökosysteme beeinträchtigen. Wenn sich diese dunkleren Partikel beispielsweise auf Schnee und Eis ablagern, beeinflussen sie das Eis-Albedo-Feedback, verringern ihre Fähigkeit, Sonnenlicht zu reflektieren, und fördern das Schmelzen.

In ähnlicher Weise absorbieren dunklere Meerwasserflecken mehr Sonnenenergie, was den Ozean weiter erwärmt. Und in der Atmosphäre können Mikroplastikpartikel als Kondensationskerne für Wasserdampf dienen und Auswirkungen auf die Wolkenbildung und langfristig auf das Klima haben.

Das Team fand auch heraus, dass eine beträchtliche Anzahl dieser Partikel von der Meeresumwelt transportiert wird. Erste Analysen zeigen, dass Mikroplastik aus der Küstenzone durch erodierten Strandsand ins Meer gelangt.

Die Kombination aus Gischt, Wind und Wellen bildet im mikroplastikhaltigen Wasser Luftblasen. Wenn die Blasen platzen, gelangen die Partikel in die Atmosphäre. Daher könnte der Transport in abgelegene und sogar polare Regionen auf die Kombination von atmosphärischem und marinem Transport zurückzuführen sein.

Daher ist es wichtig, die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Ozean zu verstehen, um zu bestimmen, welche Partikelgrößen in welchen Mengen transportiert werden.

Das Verständnis und die Charakterisierung der Mikroplastikkreisläufe zwischen Ozean und Atmosphäre werden gemeinsame Anstrengungen erfordern. Die Studie skizziert eine globale Strategie zur Schaffung einer nahtlosen, vergleichbaren Datenbank zum Fluss von Mikro- und Nanoplastik zwischen Ozean und Atmosphäre.

„Es gibt so viele Aspekte der Emissionen, des Transports und der Auswirkungen von Mikroplastik in der Atmosphäre, die wir immer noch nicht vollständig verstehen“, sagt Co-Autor Prof. Tim Butler vom Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS). „Diese Veröffentlichung deckt unsere Wissenslücken auf – und präsentiert einen Fahrplan für die Zukunft.“

„Microplastics and nanoplastics in the marine-atmosphere environment“ wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Nature Reviews Erde und Umwelt am 10. Mai 2022.