Landwirtschaft: Mikroorganismen zersetzen Kunststofffolien

Mehr als 300 Millionen Tonnen Kunststoff werden Jahr für Jahr produziert – unter anderem auch für die Landwirtschaft. Dort werden die Böden mit Plastikfolien abgedeckt, um für junge Pflanzenwurzeln ein besseres Klima zu schaffen oder sie vor Ungeziefer zu schützen. Für diese Folien kommt Polyethylen (PE) zum Einsatz, ein Kunststoff, der biologisch nicht oder kaum abbaubar ist. Forscher fanden nun aber heraus, dass der Kunststoff PBAT von bestimmten Mikroben abgebaut werden kann. In der Landwirtschaft könnte so viel Plastikmüll vermieden werden.

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Pilze und Bakterien lösen Kunststoff auf

PBAT steht für Polybutylenadipat-terephthalat, eine bestimmte Art von Kunststoff. Ein Team rund um Michael Thomas Zumstein von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich hat untersucht, ob sich PBAT als Ersatz für PE in der Landwirtschaft eignet. Die Vermutung, dass der Kunststoff von Mikroben im zersetzt werden kann, gab es schon länger. Nachgewiesen wurde dies jedoch nie. Die Forscher verwendeten für ihre Untersuchungen ein spezielles PBAT, bei dem der normalerweise verwendete Kohlenstoff 12C teilweise durch das stabilen Kohlenstoff-Isotops 13C ersetzt wurde. „Da das 13C-Isotop in der Umwelt nur etwa ein Prozent allen Kohlenstoffs ausmacht, kann es hervorragend verwendet werden, um den Fluss von Kohlenstoffatomen aus dem Polymer während des Bioabbaus in Böden zu verfolgen„, so Zumstein.

Für ihr Experiment verwendeten die Forscher Glasflaschen mit je 60 Gramm natürlichem Boden, der mit PBAT-Folien bedeckt wurde. Massenspektroskopische Analysen konnten dann nachweisen, dass die im Boden lebenden Mikroorganismen begannen, 13C aus dem Polymer zu lösen und zu verwerten. Die Organismen wandeln den Kohlenstoff im Zuge ihrer Atmung in Kohlenstoffdioxid um und bauen ihn zudem in ihre Biomasse ein. Das PBAT wurde von Pilzen und einzelligen Mikroorganismen quasi zersetzt. Bisher können die Forscher jedoch nicht abschätzen, wie schnell dieser Prozess in der freien Natur vonstatten geht.

„ Wir sind noch weit davon entfernt, das globale Plastikproblem zu lösen. Aber uns ist ein entscheidender erster Schritt hin zur Bioabbaubarkeit von Plastik im Boden gelungen„, so Zumstein weiter. Die Forscher wollen nun untersuchen, inwiefern PBAT in der Landwirtschaft verwendet werden kann.