Die Plastikverschmutzung ist außer Kontrolle. Jedes Jahr gelangen mehr als 8 Millionen Tonnen synthetischer Polymere in den Ozean, und während einige auf den Boden sinken, an die Küste zurückkehren oder sich mitten im Nirgendwo ansammeln, kann ein erheblicher Teil nicht so einfach erklärt werden.
All das fehlende Plastik ist ein Rätsel, aber einige Forscher vermuten, dass hungrige Mikroben teilweise dafür verantwortlich sind.
Experimente im Labor haben nun gezeigt, dass eine Spezies von Meeresbakterien, bekannt als Rhodococcus ruberkann Kunststoff aus Polyethylen (PE) langsam abbauen und verdauen.
Wird hauptsächlich in Verpackungen verwendet, PE ist der am häufigsten hergestellte Kunststoff der Welt, und obwohl nicht klar ist, ob R. ruber in freier Wildbahn an diesen Abfällen knabbert, bestätigt die neue Forschung, dass sie dazu zumindest in der Lage ist.
Frühere Studien haben Stämme von gefunden R. ruber schwimmen in dichten Zellfilmen auf Meeresplastik. Darüber hinaus deuteten erste Untersuchungen im Jahr 2006 auf das darunter liegende Plastik hin R. ruber ging schneller kaputt als normal.
Die neue Studie bestätigt dies.
„Dies ist das erste Mal, dass wir auf diese Weise nachweisen, dass Bakterien Plastik tatsächlich zu CO2 und anderen Molekülen verdauen“, sagt die mikrobielle Ökologin Maaike Goudriaan vom Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ).
Um die natürliche Zersetzung von Kunststoff auf der Meeresoberfläche nachzuahmen, setzten Goudriaan und ihre Kollegen ihre Kunststoffproben UV-Licht aus und legten sie in künstliches Meerwasser.
„Die Behandlung mit UV-Licht war notwendig, weil wir bereits wissen, dass Sonnenlicht Plastik teilweise in mundgerechte Brocken für Bakterien zerlegt“, erklärt Goudrian.
Als nächstes führte das Team eine Sorte von ein R. ruber zur Szene.
Durch die Messung der Kohlenstoffisotope, die aus zerfallendem Kunststoff namens Kohlenstoff-13 freigesetzt werden, schätzten die Autoren, dass die Polymere in ihren Experimenten mit einer Rate von etwa 1,2 Prozent pro Jahr abgebaut wurden.
Das Team kann nicht sicher sein, wie stark die UV-Lampe den Kunststoff im Vergleich zur Aktivität der Mikroben zersetzt hat, aber die Bakterien spielten eindeutig eine Rolle. Bakterienproben nach dem Experiment zeigten Fettsäuremembranen, die mit Kohlenstoff-13 angereichert waren.
Die in der aktuellen Studie ermittelte Rate des Plastikzerfalls ist viel zu langsam, um das Problem der Plastikverschmutzung in unseren Ozeanen vollständig zu lösen, aber sie zeigt an, wohin ein Teil des fehlenden Plastiks unseres Planeten gegangen sein könnte.
„Unsere Daten zeigen, dass das Sonnenlicht somit eine beträchtliche Menge des schwimmenden Plastiks, das seit den 1950er Jahren in die Ozeane gelangt ist, abgebaut haben könnte“, sagt die Mikrobiologin Annalisa Delre.
Mikroben könnten dann eingedrungen sein und einige der Reste der Sonne verdaut haben.
Seit 2013 warnen Forscher davor, dass Mikroben wahrscheinlich auf Plastikflecken im Ozean gedeihen und ein synthetisches Ökosystem bilden, das als „Plastisphäre“ bekannt ist.
Es gibt sogar Hinweise darauf, dass sich einige dieser mikrobiellen Gemeinschaften an den Verzehr verschiedener Arten von Plastik anpassen.
Frühere Studien haben bestimmte Bakterien und Pilze an Land und im Meer identifiziert, die Plastik zu fressen scheinen. Aber während dieses Wissen uns helfen könnte, unseren Abfall besser zu recyceln, bevor er in der Wildnis landet, sind seine anderen Verwendungen umstritten.
Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass wir plastikfressende Äquivalente an Umwelt-Hotspots wie dem Great Pacific Garbage Patch freisetzen.
Andere sind sich nicht sicher, ob das eine gute Idee ist. Gentechnisch hergestellte Enzyme und Bakterien, die Kunststoff abbauen, mögen nach einer großartigen Möglichkeit klingen, unseren Abfall verschwinden zu lassen, aber einige Experten sind besorgt über unbeabsichtigte Nebenwirkungen auf natürliche Ökosysteme und Nahrungsnetze.
Schließlich ist der Abbau von Plastik nicht unbedingt eine gute Sache. Mikroplastik ist viel schwieriger zu beseitigen als größere Teile, und diese winzigen Überreste könnten Nahrungsnetze infiltrieren. Filtrierer könnten beispielsweise fälschlicherweise winzige Plastikstücke greifen, bevor Mikroben dies tun.
In einer Studie aus dem Jahr 2020 enthielt jede einzelne Meeresfrüchteprobe, die auf einem Markt in Australien getestet wurde, Mikroplastik.
Was das mit der Gesundheit von Mensch oder Tier anrichtet, ist völlig unbekannt.
„Viel besser als Aufräumen ist Vorbeugen“, argumentiert Goudriaan.
“Und das können nur wir Menschen.”
Die Studie wurde veröffentlicht in Bulletin zur Meeresverschmutzung.