Gelangt biologisch abbaubares Mikroplastik in den Boden, reichern sich dort Mikroorganismen an und beginnen mit dem Abbau. Zu diesem wenig überraschenden Ergebnis kommt eine Studie der Universität Bayreuth. Doch die Untersuchung hat einige wichtige Details aufgeklärt: So gibt es einige Parameter, von denen die Aktivität der Mikroorganismen abhängt.

Mikroben ernähren sich von Zerfallsprodukten

So berichtet die im Journal „Applied Soil Ecology“ veröffentlichte Studie, wieso es zur Ansammlung der Mikroorganismen kommt: „Das Anwachsen der Biomasse wird wesentlich dadurch verursacht, dass Mikroorganismen im Boden die Mikroplastik-Partikel allmählich zersetzen und sich von dabei entstehenden Zerfallsprodukten ernähren“, erklärt Nele Meyer, Bodenökologin an der Universität Bayreuth. Die CO₂-Emissionen stünden mit diesen Prozessen in einem engen Zusammenhang: „Ein Beleg dafür sind die Unterschiede zwischen reinen Lehmböden und sandigen Lehmböden. In sandigen Lehmböden sind die Mikroplastik-Partikel für Mikroorganismen viel leichter zugänglich und werden daher schneller abgebaut“, erläutert die Forscherin. Umso mehr CO₂ werde dabei freigesetzt.

Erstautorin Adina Rauscher beschreibt die Einflussfaktoren im Detail: „Je kleiner die biologisch abbaubaren Mikroplastik-Partikel sind und je höher ihre Konzentration im Boden ist, desto mehr CO₂ entweicht aus dem Boden in die Erdatmosphäre. Wir konnten – abhängig von der Größe der Partikel, ihrer Konzentration im Boden und der Bodenbeschaffenheit – Anstiege der CO₂-Emissionen um 13 bis 57 Prozent beobachten.“ Dabei zeigte sich auch, dass sandige Lehmböden mehr CO₂ freisetzen als reine Lehmböden. Die stärkste Anreicherung betraf Bakterien der Familien Caulobacteraceae und Comamonadaceae.

Nicht biologisch abbaubare Kunststoffe zeigten keinen Effekt

Für die Studie verglichen die Forschenden den biologisch abbaubaren Kunststoff PBAT (Polybutylenadipat-terephthalat) mit dem nicht biologisch abbaubaren Kunststoff LDPE (Polyethylen niedriger Dichte). PBAT wird beispielsweise in Lebensmittelverpackungen, Bioabfallbeuteln und Mulchfolien verwendet. LDPE ist seit Jahrzehnten in der chemischen Industrie im Einsatz. Wie zu erwarten, fand die Studie für LDPE keinen Zusammenhang zwischen dessen Größe und Konzentration im Boden mit der Masse der Mikroben oder den CO₂-Emissionen. Auch die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft veränderte sich durch LDPE nicht.

„Der weltweite Eintrag von Kunststoffen in die Böden ist besorgniserregend“, resümiert Ev Lehndorf von der Universität Bayreuth. Noch immer wisse man zu wenig darüber, welche Folgen sich daraus für Mikroorganismen und terrestrische Ökosysteme ergeben. „Unsere Forschungsergebnisse zu den Emissionen des Treibhausgases CO₂ zeigen, dass sich hohe Konzentrationen von Mikroplastik-Partikeln in den Böden langfristig sogar auf das KIima auswirken könnten.“

bl