Kunststoffe sind nicht nur ökologisch problematisch, wenn sie auf Erdöl basieren, sondern auch dann, wenn sie in der Natur nicht gut abgebaut werden können – denn dorthin gelangt immer noch ein großer Teil von ihnen. Landwirtschaftliche Mulchfolien werden beispielsweise sogar gezielt in der Umwelt eingesetzt und hinterlassen dort meist Rückstände. Zukünftig sollen daher biologisch abbaubare Kunststoffe solche Produkte ersetzen. Doch was genau passiert beim Abbau im Boden – und wird er auch unter veränderten klimatischen Bedingungen noch funktionieren?

Mikrobengemeinschaft stärkt Plastik abbauende Pilze

Diese Fragen hat ein Forschungsteam des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) jetzt untersucht und darüber in den Fachjournalen "ACS Environmental Science & Technology" und "Environmental Science Europe" berichtet. Die Fachleute haben Mulchfolien aus dem biobasierten und bioabbaubaren Kunststoff PBSA (Polybutylensuccinat-Co-Adipat), die ein Jahr lang im Acker verrotten konnten, während dieser Zeit analysiert. „Wir konnten zeigen, dass bereits nach knapp einem Jahr rund 30 Prozent des PBSA abgebaut waren – das ist unter den klimatischen Bedingungen, wie sie in Deutschland derzeit herrschen, eine ganze Menge“, schildert Witoon Purahong vom UFZ. Die Hauptakteure seien dabei Pilze, die durch eine vielfältige Bakteriengemeinschaft und einige weitere Mikroorganismen unterstützt werden. So versorgen Bakterien beispielsweise die Pilze mit ausreichend Stickstoff, der sich aus dem Kunststoff nicht gewinnen lässt, und andere Mikroorganismen nutzen und entsorgen dadurch giftige Abbaustoffe, die sonst die Pilze schädigen würden.

Abbau auch unter Bedingungen des Jahres 2070 ähnlich schnell

Ob diese Prozesse auch künftig so greifen würden, analysierte das Team in der Global Change Experimental Facility in Bad Lauchstädt ebenfalls. Dort wurden im Freiland Bedingungen simuliert, wie sie 2070 voraussichtlich in Mitteldeutschland vorherrschen werden. Diese wahrscheinlichen Folgen der Klimakrise veränderten die Abbaurate der Folie jedoch nur geringfügig. Zwar setzte sich die Mikrobengemeinschaft um die Pilze herum anders zusammen, doch beeinträchtigte das die Pilze selbst nicht. „Das ist eine wirklich gute Nachricht, mit der wir in der Form nicht gerechnet hätten“, freut sich Purahong.

Plastikreste und Dünger in Kombination fördern Schadpilz

Ein anderes Ergebnis weiterer Versuche ist jedoch weniger erfreulich. Darin hatten die Fachleute untersucht, was passiert, wenn PBSA-Folie in größerer Menge im Boden vorkommt, und wie sich eine intensive Düngung des Ackers auf die Abbauprozesse auswirkt. Beides führte zu massiven Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaft, die Artenvielfalt der Pilze ging bei einem um 6% erhöhten Anteil von PBSA im Boden um 45% zurück. Kam dann noch die Düngung hinzu, schuf das Bedingungen, unter denen sich der Pilz Fusarium solani stark ausbreiten konnte. Dieser Pflanzenschädling ist auch für die menschliche Gesundheit problematisch. Daher resümiert die UFZ-Forscherin François Buscot: „Gelangen große Mengen an Kunststoff in die Umwelt, ist das nie gut – auch nicht, wenn es sich um einen biologisch abbaubaren Kunststoff handelt.“

bl