Viel mehr Plastikmüll schwimmt im Meer als angenommen

„Ohne dies methodisch genau überprüfen zu können, wofür mir die Zeit und fachliche Expertise im Bereich Modellierung fehlt, scheint diese Studie viel stärker auf empirisch gemessenen Daten zu bauen, was uns einen guten Schritt weiterbringt. Viele der berechneten Plastikmengen bewegen sich zudem in einer ähnlichen Größenordnung wie andere Studien und Unterschiede konnten schlüssig erklärt werden. Die immense Diskrepanz zwischen modellierten Daten zum Eintrag von Plastik ins Meer und den tatsächlich gemessenen Werten hat uns Forschende schon lange beschäftigt. Es ist gut, dass wir da weitergekommen sind. Bedauerlicherweise wurden Kunststoffe ausgeklammert, die schwerer als Meerwasser sind, aber dies kann in künftigen Annäherungen berücksichtigt werden. Nach einer Schätzung machen diese rund die Hälfte von Kunststoffen in kommunalen Abfällen aus. Die Studie lenkt den Fokus wieder stärker auf großes Plastik, welches in den vergangenen Jahren durch viele Studien über Mikroplastik ein wenig in den Hintergrund geraten ist.“

„Wenn man bedenkt, dass wichtige Kunststoffe wie Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylenterephthalat (PET) ausgeklammert wurden – die den Autoren und der Autorin zufolge bis zu 40 Prozent des Plastiks im Meer ausmachen –, dann fehlt ein wesentlicher Anteil. Das könnte zum einen den berechneten Gesamteintrag erhöhen, aber zum anderen auch die beschriebene Aufteilung von Plastik auf verschiedene Bereiche wie Meeresoberfläche, Strände und Meeresboden beeinflussen. Zum Beispiel könnte sich insgesamt mehr Plastik am Meeresboden ansammeln, wenn schwerere schneller sinkende Plastiksorten miteingerechnet würden. Aber dennoch ist diese Studie, die viel stärker auf empirischen Daten basiert, eine gute weitere Annäherung und die Autoren und Autorin weisen auf diese Einschränkung selbst deutlich hin.“

„Nach wie vor gilt, dass wirden Hahn zudrehen müssen, bevor wir aufwendig und teuer Plastik aus dem Meer fischen. Viele Forschende befürchten, dass diese Technologien zum Greenwashing beitragen, wenn große Plastikproduzenten sie finanzieren, um weiteres Wachstum zu rechtfertigen.Wir müssenin allererster Liniedie eskalierende Produktion minimieren unddas Design von Kunststoffen so verbessern, dass weniger und gesundheitlich unbedenkliche Chemikalien eingesetzt werden, um den Wert von Kunststoffen zu steigern. Erst dies ermöglicht eine Kreislaufwirtschaft des wirklich notwendigen Plastiks. Wenn sogenannte Cleanup-Systeme im nötigen Maßstab im Ozean eingesetzt würden, würden die meisten von ihnen aktuell zu viele CO₂-Emissionen und Sterblichkeit der mitgefangenen Tiere verursachen, statt ökologische Probleme zu lösen. Anders könnte dies bei segelschiffbasierten Methoden aussehen, die zum Beispiel schwimmende Geisternetze selektiv entfernen. Aber selbst wenn Plastik aus dem Meer gesammelt wird, ist oft unklar, was damit passiert, weil es noch schlechter weiterverwendet werden kann als Plastik aus der Müllwirtschaft. Letztlich brauchen wir internationale Richtlinien mit einheitlichen wissenschaftlichen Kriterien für Umweltverträglichkeitsprüfungen für solchen Technologien.“

„Zunächst ist es wichtig zu betonen, dass es völlig normal ist, dass verschiedene Studien zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen. Das gilt nicht nur für Plastik in der Umwelt, sondern für die wissenschaftliche Arbeitsweise im Allgemeinen. Eine neuere Studie kann ältere Ergebnisse bestätigen oder in Frage stellen – ganz oder in Teilen. Das ist der Kern wissenschaftlichen Arbeitens. Es werden so lange Puzzleteile zusammengefügt, bis sich ein halbwegs belastbares Gesamtbild ergibt. Eigentlich auch andersherum: Man erkennt Stück für Stück die größten Fehler und was übrigbleibt, ist dann das wahrscheinlichste Gesamtbild. Die Studie ist ein wichtiger Beitrag zur Frage, was mit Plastikpartikeln in den Ozeanen geschieht. Wie jede Modellstudie hat sie das Problem, dass das Modell in sich plausibel ist, die möglichen Fehler und Unsicherheiten aber aus den Annahmen kommen. Annahmen muss man machen, da man es noch nicht besser weiß.“

„Die Datenbasis in dieser Studie bezieht sich nur auf die Meere und Küsten. Diese sehr breite Datenbasis wurde genutzt, um die Prozesse, sowie die Quellen und Senken einzugrenzen, die zu den beobachteten Konzentrationen im Meer und an den Küsten führen. Das heißt, weder Quellen noch Senken wurden direkt modelliert, sondern es wurde abgleitet, wieviel Plastik zum Beispiel aus Flüssen in die Meere gelangen muss, um die beobachteten Konzentrationen zu erklären. Es handelt sich um ein inverses Modell. Man geht also rückwärts und versucht zu rekonstruieren, wie der beobachtete Zustand erklärt werden kann.“

„Es ist schwer abzuschätzen, inwiefern die Ergebnisse ,realistisch‘ sind. Das Verständnis über den Transport und Verbleib von Plastik in der Umwelt – also von der Quelle bis in die Meere – ist noch mit sehr großen Unsicherheiten verbunden. Die wesentliche neue Erkenntnis der Studie ist, dass ein großer Teil des Plastiks im Wasser der Ozeane eher größere Partikel sind. Für den Great Pacific Garbage Patch [1] wurde das schon gezeigt, die Studie bestätigt das jetzt weltweit.“

„Das Modell der aktuellen Studie behandelt den Absinkprozess der Partikel (,biofouling‘) recht detailliert. Eine Studie aus dem Jahr 2017 [2] habt aus den damals bekannten Einträgen und Konzentration die Sinkraten ermittelt, um die Massebilanz zu schließen. Wenn man von höheren Einträgen und geringeren Konzentrationen ausgeht, müssen die ermittelten Sinkraten höher sein. Die aktuelle Studie schätzt relativ geringe Sinkraten, folglich benötigt man auch nur geringere Einträge, um die Konzentrationen in den Ozeanen zu erklären. Beides ist letztlich gleich plausibel, was realistischer ist, bleibt auch weiterhin offen.“

„Um zu den Modellergebnissen der aktuellen Studie zu gelangen wurden 16 Parameter angepasst (Supplement Abbildung S5). Das Modell hat deshalb sehr viele Freiheitsgrade. Es besteht das Risiko, dass andere Parameterkombinationen ein gleich gutes Modellergebnis erzielen – was die Güte der Anpassung an die gemessenen Konzentrationen angeht – und die geschätzten Parameter nicht eindeutig sind. Eine handwerkliche Schwäche der aktuellen Studie ist, dass keine Sensitivitätsanalyse durchgeführt wurde. Bei einer Sensitivitätsanalyse wird getestet, welchen Einfluss eine Änderung der Eingangswerte auf das Modellergebnis hat.“

„Es geht nur um Partikel in der Wassersäule. Ein Absinken gilt als Senke. Deshalb macht es für die Menge der Partikel in der Wassersäule wenig aus, wenn die dichteren Polymere nicht betrachtet werden, da ohnehin nur ,leichte‘ Polymere in der Wassersäule verbleiben. Bei den Einträgen aus Flüssen und von Küstengebieten spielt die Dichte erstmal keine große Rolle. Das heißt, im Modell wird der Anteil der dichten Polymere bei den Einträgen ignoriert. Das ist schon kritisch, da in der Studie auch Aussagen zu den Einträgen gemacht werden und hier nicht explizit darauf hingewiesen wird, dass es sich nur um ,leichte‘ Polymere handelt. Allerdings erklärt das nicht den wirklich großen Unterschied zu den bisherigen Eintragsschätzungen.“

„Ich halte Cleanup-Aktionen im Meer für sinnlos. Die Ressourcen wären an der Quelle viel besser eingesetzt, völlig unabhängig davon, ob tatsächlich etwa zehnmal mehr Plastik im Wasser der Ozeane ist als bisher angenommen. Allein der Great Pacific Garbage Patch hat eine Fläche von 1,6 Millionen Quadratkilometern. Zum Vergleich: Die Fläche Deutschlands beträgt 358.000 Quadratkilometer. Man würde nie fertig werden. Cleanups an Stränden sind da schon sinnvoller, man verhindert, dass Material (wieder) ins Meer gespült wird. Strände sind außerdem viel leichter erreichbar als der offene Ozean. Das heißt, praktisch jeder kann beitragen. Die Vermeidung von Abfall – zum Beispiel durch die Reduzierung von Einwegplastik und Abfallmanagement – haben die höchste Priorität.“

„Die Ermittlung der weltweiten Menge an schwimmfähigem Plastik im Meer kommt mit vielen Herausforderungen und unbestimmten Variablen, die berücksichtigt werden müssen: Einerseits ist da die Komplexität der Meeresumwelt, die etwa 70 Prozent der Erdoberfläche bedeckt, andererseits die Komplexität der Faktoren, die das Schicksal von Plastik und Mikroplastik in unseren Ozeanen beeinflussen. Der Eintrag von Kunststoffen und ihr Verhalten, sobald sie in die Meere gelangen, werden stark von den lokalen Umweltbedingungen sowie von den intrinsischen Eigenschaften der Kunststoffobjekte beeinflusst – wie deren Form und Polymertyp. So ist beispielsweise ein geschlossenes Meer wie das Mittelmeer stark mit menschenverursachten Abfällen belastet, die größtenteils aus Kunststoff bestehen. Das liegt wahrscheinlich daran, dass es zahlreiche anthropogene Abfallquellen gibt – zum Beispiel durch Fischerei und Tourismus – und verglichen damit relativ wenige Ausbreitungswege [3]. Darüber hinaus beeinflussen die Form und der Polymertyp eines Kunststoffobjekts seinen Auftrieb und seine Abbaubarkeit [4].“

„Auch die Quantifizierung der Plastik- und Mikroplastikverschmutzung ist herausfordernd: Unterschiedliche Techniken bei der Entnahme von Proben – Manta Trawls (Fanggeräte, mit denen Mikroplastik im Oberflächenwasser von Meeren und Flüssen nachgewiesen werden kann; Anm. d. Red.), Wasserpumpen für die Beprobung der Wasseroberfläche und der Wassersäule, Bohrkerne und Probenschlitten zum Sammeln von Proben an der Oberfläche von Sedimenten sind nur einige Beispiele – und unterschiedliche Darstellungen der Daten – Volumen oder Oberfläche – machen den Vergleich zwischen den Ergebnissen verschiedener Studien schwierig und oft nicht zuverlässig.“

„Variablen und Pfade, auf denen Plastik sinkt oder an Küsten strandet, beeinflussen Modelle, die die Gesamtmenge des in den Ozeanen vorhandenen Plastiks vorhersagen. Nur eine Variable, die möglicherweise nicht berücksichtigt oder unterschätzt wurde, kann die Modellvorhersagen massiv beeinflussen [5]. Hinzu kommt, dass in Regionen wie dem Nordpazifik, dem Nordatlantik und dem Mittelmeer die anthropogene Abfallverschmutzung gut untersucht ist, während in anderen Meeresregionen fundamentale Daten fehlen. Das gilt etwa für die afrikanischen Küstenregionen und Teile des Indischen Ozeans. Wenn wir also die globale Meeresumwelt als ein riesiges Puzzle betrachten, fehlen noch zahlreiche Puzzleteile und das große Bild ist noch nicht erkennbar.“

„In der aktuellen Studie werden erste Schritte zur Lösung der schwierigen Aufgabe unternommen, die Diskrepanz zwischen dem globalen Massenhaushalt von Plastik auf der Meeresoberfläche und den Quellen und Senken dieser Verschmutzung zu ermitteln. Anhand von Faktoren wie Strömungen, geographischer Lage und Wetterbedingungen wird ein Modell erstellt, das ,virtuell' Bewegungen und Pfade des Plastiks in einer gewissen Zeitspanne erfasst und aufnimmt. Das Ergebnis ist eine genaue Kartierung, wie und wo Plastik sich bewegt und befinden kann. Dieses Modell kann als erster Versuch betrachtet werden, den globalen 3D-Massenhaushalt von schwimmfähigem Kunststoff im Meer zu verstehen, da zumindest zwei der häufigsten Polymertypen – Polyvinylchlorid (PVC) und Polyethylenterephthalat (PET) –, die 35 bis 40 Prozent der in die Meeresumwelt gelangenden Masse ausmachen, nicht berücksichtigt werden. Da Polymere mit hoher Dichte tendenziell schneller sinken als Polymere mit niedriger Dichte – wie Polypropylen, Polystyrol und Polyethylen –, können die Form und der Erhaltungszustand eines Kunststoffobjekts den Auftrieb erheblich beeinflussen. Außerdem besteht ein großer Teil der in der Fischereiindustrie verwendeten Netze und Leinen aus Polyamiden – zum Beispiel Nylon –, einem Polymer, das in diesem Modell ebenfalls nicht berücksichtigt wurde, was zu einer ungenauen Schätzung des globalen Budgets führen könnte.“

„Nichtsdestotrotz ist es ein Meilenstein in der Erforschung der Plastikverschmutzung, den Verbleib und die Auswirkungen von Plastik im Meer auf globaler Ebene und nicht nur aus lokaler Perspektive zu untersuchen: Die Auswirkungen der Plastikverschmutzung müssen als Krankheit unserer Ozeane betrachtet werden und nur die nachhaltige Verwendung von Plastik, die Regulierung der Abfallentsorgung und der Fischerei können sie eindämmen.“