14.09.2020

Living in the plastic age: Was passiert mit dem Plastik im Boden?

Der Einfluss menschlicher Tätigkeit auf die Natur durch Plastikabfall sorgt für große Debatten. Nachrichten über Verschmutzung der Ozeane mit Mikroplastik gelangen fast täglich in die Schlagzeilen. Dabei ist nur wenig bekannt, welchen Einfluss die kleinen Kunststoffteilchen auf Böden haben. Die Bodenwissenschaftler der Hochschule Rhein-Waal haben sich vorgenommen, der Sache „auf den Grund“ zu gehen und untersuchten die Reaktion der Mikroorganismen auf Kunststoffe in Ackerböden. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Plastik zwar die Biomasse der Mikroorganismen in den Böden kurzfristig reduzieren kann, sich bei wichtigen Funktionen der Mikroorganismen aber keine Änderung zeigt.

Dass Plastik nur sehr langsam abgebaut wird und sich deswegen in immer größeren Mengen ansammelt, ist schon lange bekannt. In die Ackerböden gelangt es durch organische und anorganische Düngemittel, Bewässerung, Kunststoffabdeckungen sowie über andere Wege. Im Boden angekommen, interagiert der negativ-geladene Kunststoff mit positiv-geladenen Bodenpartikeln und verändert somit die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Böden und so auch den Lebensraum der (Mikro)Organismen.  

Das Forscherteam der HSRW untersuchte zwei Arten von Rohplastik ohne Zusatzstoffe: Weich-Polyethylen und Polypropylen – beide gehören zu den Kunststoffen, die am häufigsten in der Umwelt zu finden sind. Die Wissenschaftler stellten in der Kurzzeituntersuchung fest, dass Mikroplastik zumindest auf kurze Sicht wichtige biologische Funktionen im Boden nicht beeinflusst. Allerdings wurde beobachtet, dass sich die Biomasse der Mikroorganismen innerhalb von wenigen Wochen änderte. Im Unterschied zu den Bodenproben der konventionell bearbeiteten Ackerflächen konnte in den organischen Böden ein größerer Schwund an Mikroorganismen beobachtet werden. Das Mikrobiom der Bio-Ackerfläche ist also weniger widerstandsfähig gegenüber den Veränderungen der Umwelt durch Plastikpartikel.

Es wurden nicht umsonst zwei kontrastierende Böden und somit Lebensumstände der Mikroben untersucht. Die Böden der Biolandwirtschaft werden anders bearbeitet und weisen daher einen höheren Humusgehalt und eine größere mikrobielle Biomasse auf. Was die Studie zeigen konnte, ist, dass die Art der landwirtschaftlichen Betriebsführung – also organisch im Gegensatz zu konventionell – eine größere Rolle für die Biomasse und die Funktion der Mikroorganismen im Boden spielt als der Einfluss der Plastikpartikel. Allerdings sind die Veränderungen durch Bewirtschaftung in der Regel langsamer als der beobachtete Einfluss der Plastikpartikel. Diese Erkenntnis ist nicht nur überraschend, sondern auch sehr beunruhigend, weil es darauf hindeutet, dass sich die Fruchtbarkeit der Böden durch Plastik langfristig verschlechtern könnte. Um letzteres zu bestätigen, bedarf es allerdings noch  weiterer Forschung.

Die Studie basiert auf einer Bachelorarbeit im Studiengang Sustainable Agriculture und wurde kürzlich in einem international renommierten Wissenschaftsmagazin veröffentlicht. Der Link zum Artikel: Bloecker et al. 2020: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S026974912036156X

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