Bay­reu­ther Forscher*innen unter­su­chen Aus­wir­kun­gen von Mikro­pla­stik auf land­wirt­schaft­lich genutz­te Böden

Campusrondell der Universität Bayreuth
Campusrondell der Universität Bayreuth. Foto: © UBT

Die Aus­wir­kun­gen von Mikro­pla­stik auf die Qua­li­tät von Böden und das Wachs­tum land­wirt­schaft­li­cher Nutz­pflan­zen ste­hen im Mit­tel­punkt eines neu­en inter­dis­zi­pli­nä­ren For­schungs­vor­ha­bens an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth. Das Pro­jekt wird von der Deut­schen For­schungs­ge­mein­schaft (DFG) geför­dert und ist Teil des seit 2019 geför­der­ten Son­der­for­schungs­be­reichs „Mikro­pla­stik“ an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth (SFB 1357).

Einblick in die Rhizosphäre – Das Wurzelsystem einer Gerstenpflanze. Foto: Maire Holz

Ein­blick in die Rhi­zo­sphä­re – Das Wur­zel­sy­stem einer Ger­sten­pflan­ze. Foto: Mai­re Holz

Aus zahl­rei­chen Stu­di­en der letz­ten Jah­re ist bekannt, dass der Anteil von Mikro­pla­stik in land­wirt­schaft­lich genutz­ten Böden ste­tig zunimmt. Die teil­wei­se nur weni­ge Mikro­me­ter gro­ßen Par­ti­kel gelan­gen vor allem über Dün­ge­mit­tel, Kom­post, Klär­schlamm, Mulch­fo­li­en oder Saat­gut-Beschich­tun­gen in den Boden. Ein gro­ßer Anteil die­ser Par­ti­kel setzt sich im Ober­bo­den und Wur­zel­raum von Pflan­zen fest, der soge­nann­ten Rhi­zo­sphä­re: Hier neh­men die Pflan­zen­wur­zeln Was­ser und Nähr­stof­fe auf, wobei sie mit einer Viel­zahl unter­schied­li­cher Mikro­or­ga­nis­men ein unter­ir­di­sches Ver­sor­gungs­netz­werk bil­den. Wie sich die Mikro­pla­stik-Par­ti­kel auf die für die Pflan­zen lebens­wich­ti­ge Nähr­stoff- und Was­ser­ver­sor­gung im Boden aus­wir­ken, ist aber noch weit­ge­hend unge­klärt. Wissenschaftler*innen an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth wol­len des­halb den phy­si­ka­li­schen, che­mi­schen und bio­lo­gi­schen Wech­sel­wir­kun­gen, die sich in land­wirt­schaft­li­chen Böden zwi­schen Mikro­pla­stik-Par­ti­keln, Pflan­zen­wur­zeln und Mikro­or­ga­nis­men abspie­len, erst­mals genau­er auf den Grund gehen. Pro­fes­sor Dr. Eva Lehn­dorff (Boden­öko­lo­gie) und Prof. Dr. Till­mann Lüders (Öko­lo­gi­sche Mikro­bio­lo­gie) wer­den das For­schungs­pro­jekt leiten.

Das Team des neuen Forschungsprojekts: Prof. Dr. Eva Lehndorff, Ryan Bartnick M.Sc., Prof. Dr. Tillmann Lüders, Aileen Jakobs (v.l.n.r.). Foto: UBT.

Das Team des neu­en For­schungs­pro­jekts: Prof. Dr. Eva Lehn­dorff, Ryan Bart­nick M.Sc., Prof. Dr. Till­mann Lüders, Aile­en Jakobs (v.l.n.r.). Foto: UBT.

Die Unter­su­chun­gen wer­den sich mit den Fol­gen des wach­sen­den Ein­trags von Mikro­pla­stik in Acker­bö­den befas­sen. Der Fokus rich­tet sich dabei auf die Spei­che­rung von Was­ser, Humus und Nähr­stof­fen, aber auch auf die Lebens­be­din­gun­gen für Mikro­or­ga­nis­men. Die dabei gewon­ne­nen Daten sol­len Auf­schluss dar­über geben, in wel­cher Wei­se die Funk­tio­nen von Böden sowie der Umfang und die Qua­li­tät land­wirt­schaft­li­cher Erträ­ge durch Mikro­pla­stik beein­träch­tigt wer­den kön­nen. Auf die­ser Grund­la­ge wer­den sich auch die Risi­ken für die welt­wei­te Ernäh­rungs­si­cher­heit bes­ser abschät­zen las­sen, die lang­fri­stig von Mikro­pla­stik-Par­ti­keln in land­wirt­schaft­li­chen Nutz­flä­chen aus­ge­hen kön­nen. Par­al­lel dazu wird in Bay­reuth unter­sucht, in wel­chem Umfang die Par­ti­kel in der Rhi­zo­sphä­re durch natür­li­che Pro­zes­se abge­baut wer­den kön­nen. Für alle die­se For­schungs­ar­bei­ten lie­fern tech­nisch anspruchs­vol­le Mess­ver­fah­ren genaue Infor­ma­tio­nen über die Grö­ße, den Ver­bleib und die che­mi­schen Eigen­schaf­ten der Par­ti­kel. Von die­sen Fak­to­ren wer­den die Wech­sel­wir­kun­gen der Par­ti­kel mit Pflan­zen­wur­zeln und Mikro­ben beeinflusst.

Mit dem jetzt gestar­te­ten Pro­jekt erfährt der an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth erfolg­reich eta­blier­te Son­der­for­schungs­be­reich 1537 „Mikro­pla­stik“ eine bedeu­ten­de Erwei­te­rung. Land­wirt­schaft­li­che Syste­me bil­den künf­tig einen zusätz­li­chen Schwer­punkt inner­halb die­ses fächer- und fakul­täts­über­grei­fen­den For­schungs­netz­werks. Schon heu­te gibt es Anknüp­fungs­punk­te für die Zusam­men­ar­beit des SFB mit der Fakul­tät für Lebens­wis­sen­schaf­ten: Lebens­mit­tel, Ernäh­rung und Gesund­heit, die 2019 am Stand­ort Kulm­bach eröff­net wurde.