Die Verschmutzung der Umwelt durch Plastikmüll betrifft längst nicht mehr nur Meere und Ozeane. Eine Meta-Studie hat erst kürzlich gezeigt, dass die Bedrohung durch Mikroplastik an Land noch viel größer ist als in Gewässern. Als Verursacher gelten auch hier Einwegartikel aus Kunststoffen, die in die Umwelt gelangen und so ganze Ökosysteme gefährden. Und was im Wasser treibt und Landschaften verschmutzt, macht auch vor Ackerböden nicht halt. Forscher der Universität Bayreuth zeigen erstmals in einer Studie, dass Plastikpartikel, ob groß oder klein, selbst auf konventionell bewirtschafteten Anbauflächen zu finden sind. Die Ergebnisse der Untersuchung sind in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ erschienen.

Ein Team um Christian Laforsch hatte in Mittelfranken ein 10.000 Quadratmeter großes Feld untersucht, auf dem neben Weizen, Gerste, eine Kreuzung von Weizen und Roggen (Triticale) sowie Luzerne und Weißer Senf angebaut wurden. Gedüngt wurde hier ausschließlich mit Stallmist von Kühen und Schweinen sowie Stickstoffdünger. Gewächshäuser aus Kunststoff, Mulchfolien und andere plastikhaltige Hilfsmittel kamen nicht zum Einsatz.

Vor allem Plastikpartikel aus Polyethylen im Ackerboden

Zum Aufspüren von Makro- und Mikroplastikpartikeln im und auf dem Ackerboden, nutzte das Team die Fourier-Transformations-Infrarotspektrometrie (FTIR). Der Studie zufolge konnten mit Hilfe dieser Technik, allein auf der Oberfläche des Bodens insgesamt 81 Makroplastikteilchen mit einer Größe von mehr als fünf Millimetern identifiziert werden. Bezogen auf die Gesamtfläche ergibt sich somit eine Makroplastikbelastung von 206 Teilen pro Hektar. Insgesamt spürten die Forscher sechs verschiedene Kunststoffarten auf. In 68% der Fälle handelte es sich um Makroplastikteile aus Polyethylen - ein Kunststoff, der besonders oft für Einwegverpackungen verwendet wird. 14% der Plastikpartikel waren aus Polystyrol. Der Anteil von Polypropylen lag wiederum bei 8% und der von PVC bei 5%.

Darüberhinaus wurde der Boden auch stichprobenartig auf Mikroplastikteilchen untersucht. Diese weniger als fünf Millimeter kleinen Partikel sind in der Regel für das bloße Auge kaum sichtbar. Hier zeigte sich, dass der Ackerboden pro Kilogramm Trockengewicht im Durchschnitt 0,34 Mikroplastikteilchen enthielt. Hochgerechnet auf eine Fläche von einem Hektar bedeutet das eine Kontamination von mindestens 150.000 Mikroplastikteilchen. Auch hier war der Anteil von Polyethylen mit 62,5% am größten. „Unsere Berechnungen zeigen, dass die Anzahl der Mikroplastikpartikel pro Hektar punktuell noch viel höher liegen kann“, erklärt Martin Löder, Experte für Mikroplastikforschung an der Universität Bayreuth.

Kontamination der Äcker durch Plastik weitaus größer

Mit Blick auf die noch relativ sanfte konventionelle Bewirtschaftung des untersuchten Ackerbodens gehen die Forscher davon aus, dass die Kontamination der Ackerböden insgesamt weitaus größer ist. „Ackerland, das über größere Zeiträume hinweg mit einem kunststoffverunreinigten Dünger - wie zum Beispiel Kompost aus bestimmten Kompostieranlagen oder Klärschlamm - bearbeitet wird, dürfte größere Mengen an Partikeln enthalten. Dies gilt ebenso für Agrarflächen, die mit Kunststoff-Gewächshäusern und Mulchfolien bewirtschaftet werden“, erklärt Sarah Piehl, Erstautorin der Studie und Doktorandin an der Universität Bayreuth.

Mikroplastik stammt zum Großteil aus Makroplastik

Woher die Kunststoffpartikel stammen, konnte nicht eindeutig festgestellt werden. Die Bayreuther Forscher vermuten, dass die Makroplastikteile entweder versehentlich auf dem Bauernhof in den Stallmist geraten sind oder von achtlos entsorgtem Müll stammen, den der Wind aufs Feld geweht hat. Bei den Mikroplastikpartikeln handelt es sich zum Großteil um Fragmente, die vom Makroplastik stammen. Diese könnten entweder durch natürliche Stoffwechselprozesse oder durch landwirtschaftliche Techniken, wie etwa das Pflügen, zu Mikroplastik zerkleinert worden sein. „Allein die Tatsache, dass mehr als ein Drittel der globalen Landfläche landwirtschaftlich genutzt wird, zeigt, dass die Forschung auch in diesem Bereich erheblich intensiviert werden muss“, sagt Christian Laforsch.

Mit einem Verbot von Einwegplastikprodukten wie Obst- und Gemüsebeutel, To-go-Kaffeebecher oder Take-away-Essensboxen will die EU diese Umweltbelastung eindämmen. Das EU-Parlament gab im November 2018 dafür bereits grünes Licht. 

bb