Auch Acker­land ist durch Pla­stik ver­schmutzt: Bay­reu­ther For­scher ver­öf­fent­li­chen erste Studie

Symbolbild Bildung
Beispiele für Makroplastik, die auf dem untersuchten Acker gefunden wurde. Die Kunststoffteile wurden anhand ihrer Form in drei verschiedene Kategorien eingeordnet: Folien (a,b,), Fragmente (c) und andere (d-f). Bilder: Sarah Piehl / zuerst veröffentl. in Scientific Reports, www.nature.com/articles/s41598-018-36172-y

Bei­spie­le für Makro­pla­stik, die auf dem unter­such­ten Acker gefun­den wur­de. Die Kunst­stoff­tei­le wur­den anhand ihrer Form in drei ver­schie­de­ne Kate­go­rien ein­ge­ord­net: Foli­en (a,b,), Frag­men­te © und ande­re (d‑f). Bil­der: Sarah Piehl / zuerst ver­öf­fentl. in Sci­en­ti­fic Reports, www.nature.com/articles/s41598-018–36172‑y

Die Umwelt­ver­schmut­zung durch Kunst­stoff hat längst auch land­wirt­schaft­li­che Flä­chen erreicht. Dies belegt jetzt eine Stu­die, die ein For­schungs­team der Uni­ver­si­tät Bay­reuth in der Zeit­schrift Sci­en­ti­fic Reports ver­öf­fent­licht hat. Die Wis­sen­schaft­ler haben erst­mals einen durch kon­ven­tio­nel­le Land­wirt­schaft genutz­ten Acker auf Kunst­stoff hin unter­sucht und alle gefun­de­nen Par­ti­kel ver­mes­sen sowie che­misch ana­ly­siert. Dabei stell­ten sie eine deut­li­che Kon­ta­mi­na­ti­on durch Makro- und Mikro­pla­stik fest, obwohl auf die­sem Acker und den angren­zen­den Flä­chen weder kunst­stoff­ver­un­rei­nig­ter Dün­ger noch Agrar­tech­ni­ken ein­ge­setzt wur­den, die in grö­ße­rem Umfang zur Ver­schmut­zung durch Pla­stik hät­ten bei­tra­gen können.

Kon­ven­tio­nel­le Land­wirt­schaft auf einer Acker­flä­che in Franken

Das Acker­land, das die Bay­reu­ther For­scher um Prof. Dr. Chri­sti­an Laforsch unter­sucht haben, befin­det sich inmit­ten land­wirt­schaft­li­cher Flä­chen, ist etwa einen hal­ben Hekt­ar groß und liegt in Mit­tel­fran­ken. Haupt­säch­lich wur­den auf die­sem Acker Wei­zen, Ger­ste, eine Kreu­zung von Wei­zen und Rog­gen (Tri­ti­ca­le), Luzer­ne und wei­ßer Senf ange­baut. Zur Dün­gung wur­den in den letz­ten fünf Jah­ren aus­schließ­lich Stall­mist von Kühen und Schwei­nen sowie Stick­stoff­dün­ger ver­wen­det. Bei der Bewirt­schaf­tung kamen kei­ne Gewächs­häu­ser aus Kunst­stoff, Mulch­fo­li­en und ande­re pla­stik­hal­ti­ge Hilfs­mit­tel zum Einsatz.

Kon­ta­mi­na­ti­on durch Makro- und Mikroplastik

Als Makro­pla­stik wer­den Kunst­stoff­tei­le bezeich­net, die grö­ßer als fünf Mil­li­me­ter sind. Mit Hil­fe der Fou­rier-Trans­for­ma­ti­ons-Infra­rot­spek­tro­me­trie (FTIR) haben die Bay­reu­ther For­scher ins­ge­samt 81 sol­cher Pla­stik­tei­le iden­ti­fi­ziert, die auf der Ober­flä­che des Acker­bo­dens gesam­melt wur­den. Hoch­ge­rech­net bedeu­tet dies eine Makro­pla­stik-Kon­ta­mi­na­ti­on von 206 Tei­len pro Hekt­ar. Ins­ge­samt konn­ten sechs ver­schie­de­ne Kunst­stoffsor­ten iden­ti­fi­ziert wer­den: Bei 68 Pro­zent aller Makro­pla­stik­tei­le han­delt es sich um Poly­ethy­len, gefolgt von Poly­sty­rol (14 Pro­zent), Poly­pro­py­len (8 Pro­zent) und PVC (5 Pro­zent). Bei dem am häu­fig­sten gefun­de­nen Poly­ethy­len han­delt es sich um einen Kunst­stoff, der beson­ders oft als Ein­weg­ver­packung ver­wen­det wird, zum Bei­spiel für Lebensmittel.

Zusätz­lich wur­de die Acker­flä­che stich­pro­ben­ar­tig auf Mikro­pla­stik im Grö­ßen­be­reich von einem bis fünf Mil­li­me­ter hin unter­sucht. Die Aus­wer­tung der Fun­de hat erge­ben, dass der Acker­bo­den pro Kilo­gramm­T­rocken­ge­wicht im Durch­schnitt 0,34 Mikro­pla­stik-Teil­chen ent­hält. Hoch­ge­rech­net bedeu­tet dies, dass sich in einem Hekt­ar des Acker­bo­dens min­de­stens 150.000 Mikro­pla­stik­teil­chen befin­den. „Unse­re Berech­nun­gen zei­gen, dass die Anzahl der Mikro­pla­stik­par­ti­kel pro Hekt­ar punk­tu­ell noch viel höher lie­gen kann“, erklärt Dr. Mar­tin Löder, Exper­te für Mikro­pla­stik-For­schung an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth. Wie die neue Stu­die zeigt, hat Poly­ethy­len mit 62,5 Pro­zent auch den größ­ten Anteil an der Kon­ta­mi­na­ti­on des Bodens durch Mikro­pla­stik. 25 Pro­zent der Teil­chen bestehen aus Poly­pro­py­len, 12,5 Pro­zent aus Polystyrol.

Nicht immer ein­deu­tig bestimm­bar: die Her­kunft der Kunststoffpartikel

Die Her­kunft der iden­ti­fi­zier­ten Kunst­stoff­par­ti­kel lässt sich in vie­len Fäl­len nicht klar fest­stel­len. Die For­scher hal­ten es für mög­lich, dass Makro­pla­stik ver­mut­lich unbe­ab­sich­tigt auf dem Bau­ern­hof in den als Dün­ger ver­wen­de­ten Stall­mist hin­ein­ge­ra­ten ist. Auf der ande­ren Sei­te könn­te der Wind unsach­ge­mäß ent­sorg­ten Müll auf das Feld geweht haben. Was die Kon­ta­mi­na­ti­on durch Mikro­pla­stik betrifft, han­delt es sich zu einem gro­ßen Teil um Frag­men­te, die aus Makro­pla­stik ent­stan­den sind. So könn­ten Wech­sel­wir­kun­gen mit Orga­nis­men im Boden, die Wit­te­rung und ande­re natür­li­che Pro­zes­se einen fort­schrei­ten­den Zer­fall von Makro­pla­stik bewirkt haben. Aber auch durch land­wirt­schaft­li­che Tech­ni­ken, wie etwa das Pflü­gen, könn­ten Makro­pla­stik­tei­le zu Mikro­pla­stik zer­bro­chen wor­den sein.

Schluss­fol­ge­run­gen

Auf­grund der Bewirt­schaf­tungs­pra­xis war die Unter­su­chungs­flä­che in den letz­ten Jah­ren einer ver­gleichs­wei­se gerin­gen Ver­wen­dung von Pla­stik aus­ge­setzt. „Acker­land, das über grö­ße­re Zeit­räu­me hin­weg mit einem kunst­stoff­ver­un­rei­nig­ten Dün­ger – wie zum Bei­spiel Kom­post aus bestimm­ten Kom­po­stier­an­la­gen oder Klär­schlamm – bear­bei­tet wird, dürf­te grö­ße­re Men­gen an Par­ti­keln ent­hal­ten. Dies gilt eben­so für Agrar­flä­chen, die mit Kunst­stoff-Gewächs­häu­sern und Mulch­fo­li­en bewirt­schaf­tet wer­den. Inso­fern ist kei­nes­wegs aus­zu­schlie­ßen, dass die Pla­stik-Kon­ta­mi­na­ti­on von Acker­land in Deutsch­land im Durch­schnitt höher ist, als wir sie auf unse­rer Unter­su­chungs­flä­che fest­ge­stellt haben“, erklärt Sarah Piehl M.Sc., Erst­au­torin der Stu­die und Dok­to­ran­din an der Uni­ver­si­tät Bayreuth.

Prof. Dr. Chri­sti­an Laforsch ergänzt: „Die Kon­ta­mi­na­ti­on der Flüs­se und Mee­re durch Mikro­pla­stik ist ein glo­ba­les Pro­blem, das sowohl in der For­schung wie in der Öffent­lich­keit immer stär­ker in den Fokus gerückt ist. Die Kon­ta­mi­na­ti­on ter­re­stri­scher Öko­sy­ste­me wird hin­ge­gen weni­ger beach­tet. Unse­re jetzt ver­öf­fent­lich­te Stu­die ist die erste Unter­su­chung zur Pla­stik-Kon­ta­mi­na­ti­on einer kon­ven­tio­nell bewirt­schaf­te­ten Acker­flä­che. Allein die Tat­sa­che, dass mehr als ein Drit­tel der glo­ba­len Land­flä­che land­wirt­schaft­lich genutzt wer­den, zeigt, dass die For­schung auch in die­sem Bereich erheb­lich inten­si­viert wer­den muss.“

Ver­öf­fent­li­chung:

S. Piehl et al.: Iden­ti­fi­ca­ti­on and quan­ti­fi­ca­ti­on of macro- and micro­pla­stics on an agri­cul­tu­ral farm­land. Sci­en­ti­fic Reports (2018), DOI: 10.1038/s41598-018–36172‑y. – Vgl. auch http://​crea​ti​ve​com​mons​.org/​l​i​c​e​n​s​e​s​/​b​y​/​4​.0/

Hin­weis:

Zum 1. Janu­ar 2019 star­tet an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth der DFG-Son­der­for­schungs­be­reich 1357: „MIKRO­PLA­STIK – Gesetz­mä­ßig­kei­ten der Bil­dung, des Trans­ports, des phy­si­ka­lisch-che­mi­schen Ver­hal­tens sowie der bio­lo­gi­schen Effek­te: Von Modell- zu kom­ple­xen Syste­men als Grund­la­ge neu­er Lösungsansätze“.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.