Bakterien zersetzen kein Plastik: Ostsee wird zur Mülldeponie

Bakterien zersetzen kein Plastik: Ostsee wird zur Mülldeponie

von Angela Schmid

Forscher haben in der Ostsee nach Bakterien gesucht, die Plastik zersetzen - vergeblich. Doch möglich wäre es.

Mehr als 245 Millionen Tonnen Plastik werden jedes Jahr produziert. Etwa zehn Prozent landen in den Ozeanen. Der Müll wird von Schiffsbesatzungen über Bord geworfen und an den Küsten achtlos im Gelände verteilt, er kommt mit Flüssen aus dem Inland und mit dem Wind von Mülldeponien - und verteilt sich überall.

Können möglicherweise Bakterien im Meer dafür sorgen, dass sich das Plastik auflöst? Eine Hoffnung, der nun Kieler Meeresforscher vom GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung nachgegangen sind. Sie nahmen Sedimentproben aus der Eckernförder Bucht in der westlichen Ostsee und stecken Plastiktüten hinein. 100 Tage warteten sie.

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Ohne Ergebnis: Es tat sich fast nichts. Weder klassische Tüten aus Polyethylen noch sogenannte kompostierbare Kunststofftüten hatten sich in dieser Zeit überhaupt verändert. Wie das Team in der internationalen Fachzeitschrift Marine Pollution Bulletin schreibt, haben Bakterien die kompostierbaren Tüten zwar deutlich schneller besiedelt. "Ein Abbau oder auch nur eine Veränderung des Materials war bei beiden Tüten nach hundert Tagen aber nicht feststellbar", sagt Alice Nauendorf, Erstautorin der Studie.

Die sogenannte kompostierbare Tüte bestand nach Herstellerangaben aus biologisch abbaubarem Polyester, aus Maisstärke sowie aus nicht näher bezeichneten Inhaltsstoffen. Anschließend nutzte das Team eine ganze Reihe von Analysemethoden wie hochpräzisen Gewichtsmessungen, die Fluoreszenzmikroskopie oder auch Rasterelektronenmikroskop-Untersuchungen, um mögliche Veränderungen des Materials nachzuweisen.

"Wir konnten deutlich sehen, dass die kompostierbaren Tüten stärker mit Bakterien besiedelt waren – in  sauerstoffhaltigen Schichten fünfmal stärker, in sauerstofffreien Schichten sogar achtmal stärker als die Polyethylen-Tüte", so die Meeresbiologin.

Besiedelung ohne ZersetzungEs gab aber weder eine Gewichtsabnahme noch chemische Veränderungen. "Demnach hat also kein Abbau stattgefunden", erklärt Professorin Dr. Tina Treude, Hauptautorin der Studie, die mittlerweile an der University of California, Los Angeles (UCLA) arbeitet. Bei der Polyethylen-Tüte, in der ein anti-bakterieller Stoff nachgewiesen wurde, ist das noch erklärbar - bei der kompostierbaren Tüte schon eine Überraschung.

Aus Sicht der Wissenschaftlerinnen legt die Studie nun die Befürchtung nahe, dass die Sedimente der Meere eine Langzeitdeponie für Plastikmüll werden können. "Was das mit den Ökosystemen der Meere macht, müssen zukünftige Studien noch zeigen", sagt Tina Treude.

Dabei hatten Forschungsergebnisse aus China eigentlich Hoffnung gemacht. Dort haben Wissenschaftler im Verdauungssystem der Mottenlarven Bakterien entdeckt, die Polyethylen nicht nur zersetzen können, sondern am Plastik-Futter sogar noch gedeihen. Isoliert auf einer kleinen Schicht des Polymers gehalten, fraßen sich die Bakterien innerhalb von 60 Tagen 0,4 Mikrometer tief in das Plastik.

Mikroben zersetzen große PolymerkettenDas sei der erste detaillierte chemische Nachweis von plastikzersetzenden Mikroben, lobt Kenneth Nealson, Mikrobiologe der Universität Southern California, gegenüber dem Fachmagazin C&EN. "Polyethylen ist der am häufigsten verwendete Kunststoff und trägt zu der verheerenden Umweltverschmutzung bei", erklärt Jun Yang, Leiter des Forscher-Teams an der Universität Beihang in China, den Hintergrund der wissenschaftlichen Arbeit.

Die großen PE-Polymere mit ihren langen, reinen, unverwüstlichen Ketten aus kovalent gebundenem Kohlenstoff und Wasserstoff sind zu groß, um von Bakterien aufgenommen zu werden. Und sie sind chemisch zu stabil, um in der Luft oder im Wasser oxidiert und damit komplett abbaubar zu werden. Bisher in Studien untersuchte Bakterien waren daher nicht dazu in der Lage, Polyethylen vollständig zu zersetzen.

Eine Lösung für das Plastik in den Weltmeeren ist das aber noch nicht, da Motten in Kleiderschränken oder Mehl, aber nicht im Wasser leben. Für die chinesischen Forscher ist deshalb die Entdeckung erst ein kleiner Anfang, der lediglich eine vielversprechende Richtung weist. Und die deutschen Kollegen können nun bestätigen, dass zumindest in der Ostsee keine ähnlichen Bakterien diese Aufgabe übernehmen.

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