Forschungsschiff Polarstern © Alfred_Wegener_Institut_MHoppmann
BeitragBeitrag
Der Forschungseisbrecher "Polarstern" erforscht die Polarregionen.
Vermüllte Arktis
Polarmeer zählt zu den schmutzigsten Meeresregionen der Erde
Im arktischen Meereis wimmelt es von winzigen Plastikpartikeln. Das belegt eine aktuelle Studie.
Aktuell: So viel Mikroplastik wie nie zuvor
Mit Hilfe spektrometrischer Untersuchungen sei eine "Rekordkonzentration" von Mikroplastik in verschiedenen Eisproben nachgewiesen worden, berichten Experten des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) in Bremerhaven. Zum Teil seien bei den Tests mehr als 12.000 Mikroplastikteilchen pro Liter Meereis gefunden worden.Die Forscher untersuchten Proben aus fünf verschiedenen Regionen um den Nordpol, die bei Expeditionen des Forschungseisbrechers "Polarstern" 2014 und 2015 eingesammelt worden waren. Erstmals nutzten sie für die Analyse nach eigenen Angaben ein spezielles Infrarotspektrometer, das auch Partikel mit Durchmessern von einem Sechstel eines Haares (elf Mikrometer) noch nachweisen kann.

© dpa Wissenschaftler beproben einen Schmelztümpel.
Wissenschaftler beproben einen Schmelztümpel.
Auf diese Weise sei eine zwei- bis dreimal so hohe Konzentration von Mikroplastik in den Proben gefunden worden als bei früheren Untersuchungen, berichtete AWI-Wissenschaftler Gunnar Gerdts, in dessen Labor die Messungen erfolgten. Überraschenderweise seien zwei Drittel der Kunststoffteilchen in den Proben der kleinsten Kategorie mit einer Größe von weniger als 50 Mikrometer zuzuordnen gewesen.

Bei den Untersuchungen gelang es den Experten auch, den chemischen Fingerabdruck der Partikel aus den Eisschollen zu analysieren und deren wahrscheinliche Herkunft zu klären. Sie fanden 17 Kunststoffarten. Darunter waren Verpackungsmaterialien wie Polyethylen und Polypropylen, aber auch Lacke, Nylon und Celluloseazetat. Daraus bestehen etwa Zigarettenfilter.

In Schollen, die in dem mit dem Pazifik verbundenen Kanadischen Becken schwammen, fand sich demnach besonders viel Polyethylen. Die Forscher vermuten, dass es sich um Reste von Verpackungen handelt, die im Nordpazifischen Müllstrudel trieben. In Eisproben aus den Meeren vor der nordrussischen Arktisküste entdeckten sie im Gegensatz dazu vor allem Lackpartikel von Schiffsanstrichen und Nylonreste, die von Fischernetzen stammen.

Die Mikroplastikkonzentration sei also nicht mehr nur auf Quellen außerhalb der Arktis zurückzuführen, berichtete die AWI-Biologin Ilka Peeken. Der zunehmende Schiffsverkehr und der Fischfang hinterließen inzwischen ebenfalls deutliche Spuren. "Sie deuten auf lokale Verschmutzungen in der Arktis hin."Die Eisschollen treiben mit der Eisdrift durch die Arktis und wachsen in dieser Zeit. Das dabei aufgenommene Plastik binden sie nach Angaben der Forscher in verschiedenen Schichten für zwei bis elf Jahre. Dann erreichen sie irgendwann die Framstraße bei Grönland und schmelzen. Das bedeute im Umkehrschluss auch, dass dieses Meeresgebiet stark mit Mikroplastik belastet werde.

Langzeitforschung in der Tiefsee
© MBergmann Selbst in der arktischen Tiefsee findet sich Plastikmüll.
Selbst in der arktischen Tiefsee findet sich Plastikmüll.
Binnen eines Jahrzehnts stieg die Mülldichte dort stark, wie eine Langzeitmessung der AWI-Forscherinnen Mine Banu Tekmann und Melanie Bergmann ergab. Seit 2002 beobachteten sie an zwei Messpunkten in der Framstraße zwischen Grönland und Spitzbergen mit einem ferngesteuerten Kamera-System den Meeresboden. Auf 7058 Fotos entdeckten sie dabei 89 Müllteile. Hochgerechnet führte das im Untersuchungszeitraum von 2002 bis 2014 zu einem Durchschnittswert von 3485 Müllteilen pro Quadratkilometer. Der Höchstwert lag 2014 bei 6333 Müllstücken.

Besonders dramatisch sei die Situation an der nördlicheren Messstation: "Hier ist die Verschmutzung in den Jahren von 2004 bis 2014 um mehr als das Zwanzigfache gestiegen", sagte AWI-Biologin Tekman. Betrachtet man nur dieses nördliche Gebiet, ergab die Messung 2004 nur 346 Müllteile. Zehn Jahre später waren es 8082 Teile. "Bei unseren Untersuchungen haben wir nur Partikel von mindestens zwei Zentimetern Größe gezählt", betonte Bergmann.

Teilweise stammt der Müll von Schiffen
Das Glas am Boden ist demnach am leichtesten zu erklären. Das Material driftet nicht über größere Distanzen. Es sinke sofort an Ort und Stelle auf den Meeresgrund, wie die Forscherinnen sagten. Die Messreihe zeige somit: Mit der Intensität der Schifffahrt in der Region nimmt auch die Mülldichte zu.

Schwieriger sei es, die Herkunft des Plastikmülls in den arktischen Gewässern zu erklären: Denn Plastik lege im Meer meist weite Reisen zurück, bevor es den tiefen Meeresgrund erreiche. Dabei sei der Einfluss des Golfstroms auf die Verbreitung von Plastikmüll in der Arktis unbestritten. Er transportiere die Plastikteile aus den südlichen Atlantikregionen in die Framstraße.

Zudem formulierten die Biologinnen einen neuen Ansatz: Es könnte einen Zusammenhang zwischen der Mülldichte und der Meereis-Ausdehnung geben. "Das Meereis könnte demnach ein Transportmittel für Müll sein und diesen während der Schmelzperiode im untersuchten Gebiet freigeben", sagte Bergmann. Bislang sei man vom Gegenteil ausgegangen, da man das Eis eher als eine Barriere gegen die Verschmutzung betrachtetet habe.

Literatur
Tekman M, Krumpen T, Bergmann M (2017) Marine litter on deep Arctic seafloor continues to increase and spreads to the North at the HAUSGARTEN observatory. Deep Sea Res Vol 120, 88-99
Literatur
Peeken I et al (2018) Arctic sea ice is an important temporal sink and means of transport for microplastic. Nature Comm 9, 1505 (2018)
Plastikmüll im Meer
Visionen statt Erfolge
Plastikmüll lässt sich aus den Ozeanen nicht entfernen: "Es wäre viel sinnvoller zu verhindern, dass Plastikmüll ins Meer gelangt", sagt der Kieler Ökologe Dr. Mark Lenz.
Unerwartete Entdeckungen
Korallen unter dem Eis
Unter dem Eis der Arktis verbirgt sich eine unerwartete Vielfalt von Lebewesen. Das Ergab eine Expedition des Forschungsschiffes "Polarstern".