Bewertung der Auswirkungen des Kunststoffeinsatzes in landwirtschaftlichen Böden
Die Erforschung der Existenz von Mikroplastik im Boden ist relativ neu. Das Bewusstsein für dieses Problem wächst zwar, aber unser Wissen über die Menge an Kunststoff, seinen Verbleib und seine Auswirkungen auf unsere Umwelt und unsere Gesundheit ist immer noch begrenzt. „Ein Grund dafür ist, dass es eine echte Herausforderung ist, Mikroplastik im Boden tatsächlich zu messen“, erklärt Peter Fiener, Projektkoordinator von SOPLAS(öffnet in neuem Fenster) von der Universität Augsburg(öffnet in neuem Fenster) in Deutschland. „Soll Mikroplastik im Wasser untersucht werden, kann ein Netz zum Einsatz kommen, das mit dem Boot gezogen wird, um Proben zu sammeln, oder Wasser wird über einen Filter gepumpt. Das Sammeln und Analysieren von Mikroplastik aus einem Kubikmeter Boden gestaltet sich weitaus schwieriger.“
Den Kunststoffgehalt des Bodens bestimmen
Das Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) unterstützten EU-finanzierten Projekts SOPLAS lautete, dieses Problem mithilfe der Ausbildung von vierzehn Nachwuchsforschenden zu lösen. Ein wichtiger Forschungsbereich war die Entwicklung neuer Verfahren zur Bestimmung des Kunststoffgehalts von Böden. „Um Mikroplastik zu messen, müssen die Kunststoffpartikel aus der Bodenmatrix herausgeholt werden“, sagt Fiener. „In 100 g Erde können Milliarden Partikel enthalten sein, davon aber nur vielleicht 100 Partikel Mikroplastik.“ Ein weiteres Problem ist, dass Mikroplastik im Boden sehr variabel auftreten kann. Um ein genaues Bild der Mikroplastikverschmutzung eines einzelnen Feldes zu erhalten, ist eine große Anzahl von Probenahmestellen erforderlich. Zu diesem Zweck wurden im Rahmen mehrerer Forschungsnachwuchsprojekte teilweise neue und effiziente Verfahren entwickelt. „Diese Arbeit steht erst am Anfang“, fügt Fiener hinzu.
Auswirkungen biologisch abbaubarer Kunststoffe auf landwirtschaftliche Nutzflächen
Gruppen Nachwuchsforschender untersuchten auch, wie Plastik in den Boden gelangt, zum Teil durch Versuche in kommerziellen Kompostieranlagen. Biologisch abbaubarer Kunststoff wurde ebenfalls getestet, um seine biologische Abbaubarkeit zu bewerten. „Wir haben festgestellt, dass biologisch abbaubare Kunststoffe nicht immer in den Kompostieranlagen auch tatsächlich biologisch abgebaut werden“, sagt Fiener. Die Forschenden erprobten außerdem biologisch abbaubare Mulchfolien auf Feldern, um festzustellen, ob sie Auswirkungen auf den Wasserabfluss und die Erosion haben. Erwartungsgemäß wirkten sich noch nicht abgebaute Kunststoffe negativ aus. Mithilfe von Fernerkundung und künstlicher Intelligenz wurde außerdem versucht, den Einsatz und die räumliche Verteilung von Plastikfolien auf landwirtschaftlichen Nutzflächen in Deutschland genauer abzuschätzen. „Wir betrachteten gleichermaßen die Ökotoxikologie der verschiedenen Kunststoffarten auf Tiere wie zum Beispiel Regenwürmer“, erklärt Fiener. „Das war eine sehr heikle Angelegenheit, denn einerseits sollen die Auswirkungen von Mikroplastik auf Tiere bewertet werden, aber andererseits will niemand die natürlichen Bedingungen überbewerten.“
Gesundheitliche und ökologische Auswirkungen messen
Fiener vertritt die Ansicht, dass in diesem aufstrebenden Forschungsgebiet wichtige Fortschritte erzielt wurden, was zum Teil auf den multidisziplinären Charakter des Projekts zurückzuführen ist. Eine Nachwuchsforschende konzentrierte sich zum Beispiel auf die sozioökonomischen Aspekte des Kunststoffeinsatzes in der Landwirtschaft. „Wir waren in der Lage, einige der Auswirkungen von Mikroplastik im Boden zu messen und neue Verfahren dafür zu entwickeln“, erklärt er. „Der größte Erfolg für mich war jedoch die Ausbildung der vierzehn Doktorandinnen und Doktoranden. Die Mikroplastikforschung im Allgemeinen ist ein komplexes Arbeitsgebiet, und es gab eine sehr steile Lernkurve.“ In Bezug auf die gesundheitlichen und ökologischen Auswirkungen gibt es noch viel zu entdecken. „Wir sind ziemlich weit davon entfernt, genau zu wissen, wie viel Mikroplastik sich in unseren Böden befindet“, stellt Fiener abschließend fest.
