Kunststoffabbau in kalten Böden

Kunststoff ist eine Bedrohung für unser Ökosystem. Man findet ihn auch in Böden in abgelegenen alpinen und arktischen Gebieten. Dorthin gelangt er unter anderem durch den Transport in der Atmosphäre. Kleine Plastikpartikel reisen wie Sand oder Pilzsporen mit Wind und Wolken über weite Strecken auch in abgelegene Regionen. Das belegt die Studie «The ‹Plastisphere› of Biodegradable Plastics Is Characterized by Specific Microbial Taxa of Alpine and Arctic Soils», die in der Fachzeitschrift «Frontiers in Environmental Science» veröffentlicht wurde.
Biologisch abbaubare Kunststoffe könnten eine Lösung sein, um langfristig die Anhäufung von Plastikmüll zu vermindern. Nur weiss man bisher nur wenig darüber, ob der Abbau auch in Böden aus alpinen und polaren Ökosystemen funktioniert und welche Mikroorganismen dort überhaupt mitwirken. Meist wird bei solchen Kunststoffen die Abbaufähigkeit in einer Umgebungstemperatur von 20 Grad Celsius getestet. Zudem haben Feuchtigkeit und UV-Strahlung einen Einfluss auf die Abbaugeschwindigkeit. Forschende von WSL, ETH und Empa haben sich nun die Abbauvorgänge in Böden in kälteren Regionen angesehen. Dafür haben sie zwei biologisch abbaubare Kunststoffe in Bodenproben aus den Hochlagen der Schweizer Alpen (2979 m) und aus Nordgrönland vergraben. Es handelte sich um Schnipsel einer kompostierbaren Plastiktüte aus pflanzlichem PLA und um eine Mulchfolie für die Landwirtschaft aus BAT (auf Erdölbasis und entsprechend schwerer abbaubar).
Die Kunststoffe verblieben acht Wochen bei 15 Grad Celsius im Laborschrank. Das sollte die Bedingungen im arktischen Sommer imitieren. Das Ergebnis: Die Zusammensetzung der Bakterien und Pilze direkt auf dem Kunststoff unterschied sich von der im umgebenden Boden, der nicht mit dem Plastik in Kontakt war. Die Vielfalt der Bakterien war bei Plastikkontakt niedriger. Die Veränderungen der Gemeinschaften war bei den biologisch abbaubaren Kunststoffen deutlich höher als beim zu Vergleichszwecken ebenfalls vergrabenen Polyethylen, das nicht abbaubar ist.

Sehr langsamer Prozess
Gewisse Bakterien können abbaubares Plastik sehr gut verwerten und somit zersetzen. Unter den Arten fanden die Forschenden nicht nur die bereits bekannten «Plastikfresser», sondern auch Arten, von denen man das bisher nicht wusste. Allerdings geht der Prozess in den kalten Böden nur sehr schleppend vor sich. Nach acht Wochen war ohne Mikroskop so gut wie keine Zersetzung wahrzunehmen. Erst nach vier Monaten waren erste Anzeichen sichtbar. Die Biologen gehen davon aus, dass es unter den getesteten Umständen mehrere Jahre braucht, bis biologisch abbaubares Plastik wirklich verschwunden ist. Auch solche Plastikarten sollten also nicht in die Umgebung gelangen.
Alexandra von Ascheraden