Mikroplastik: Birken entfernen gefährliche Plastikteile aus dem Boden

Mehr als 400 Millionen Tonnen werden auf der Welt Jahr für Jahr produziert. Nach der Benutzung landet ein großer Teil dieser Kunststoffe in der Umwelt – entweder als großteiliger Plastikmüll oder als Mikroplastik. Von Mikroplastik spricht man, wenn Kunststoff in Teile mit einer Größe von weniger als fünf Millimeter zerfällt. Diese winzigen Teile enden dann in Binnengewässern, Ozeanen und auch im Boden. ForscherInnen rund um Kat Austen vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin haben nun herausgefunden, dass Birken Mikroplastik aus dem Boden aufnehmen.

Schwermetall in Baumwurzeln

In der öffentlichen Diskussion ist vor allem die Verschmutzung der Ozeane durch Kunststoffe ein Thema. Die Belastung der Böden wird von der Forschung allerdings noch höher eingeschätzt: Sie soll je nach Umgebung das vier- bis 23-Fache der Belastung der Ozeane betragen. Das Team rund um Kat Austen ist der Frage nachgegangen, welche Folgen das Mikroplastik in den Böden für Pflanzen hat, allem voran für Bäume. Für ihre Untersuchung fokussierten die ForscherInnen sich auf das Beispiel der Hängebirke (Betula pendula), die vor allem in nördlichen Breiten vorkommt. Über diese Bäume ist bereits bekannt, dass sich in ihren Wurzeln Schwermetalle ablagern, die dann von dort siedelnden Mikroben abgebaut werden.

„Diese Baumart wurzelt flach unterhalb der Bodenoberfläche, wo die Mikroplastikverschmutzung nachweislich am höchsten ist„, so die WissenschaftlerInnen. Im Rahmen der Untersuchungen markierte das Team Mikroplastik-Teile unterschiedlicher Größe (zwischen fünf und 50 Mikrometern) mit Hilfe eines fluoreszierenden Farbstoffs. Diese Mikroplastik-Partikel verteilten die ForscherInnen dann in der Erde von zwei eingetopften Hängebirken. Was die Konzentration anbelangt, orientierte das Team sich dabei an die Belastungen, die in der Umwelt vorkommen. Fünf Monate nach Beginn des Versuchs analysierten die WissenschaftlerInnen die Wurzeln der beiden Bäume mittels Fluoreszenzmikroskopie. So konnten sie den Weg des Mikroplastiks nachverfolgen.

Mikroplastik wandert in die Wurzeln

Im Ergebnis stellten sie fest, dass tatsächlich Mikroplastik aus der Erde seinen Weg in das Wurzelwerk der Bäume fand. Auch sehr tief in der Wurzelstruktur fand das Team die mikroskopischen Kunststoffteile. „Wir konnten fluoreszierendes Mikroplastik in der Wurzelexodermis, der Wurzelrinde und im Gefäßgewebe finden„, fassten die ForscherInnen ihre Ergebnisses zusammen. Insgesamt waren in sechs von 64 Wurzelabschnitten Plastikpartikel vorhanden – und zwar zwischen ein und vier Teile pro Abschnitt. „Damit lag der prozentuale Anteil von Baumwurzelabschnitten, in denen Mikroplastik beobachtet wurde, bei fünf bis 17 Prozent„, so das Team.

Hängebirken nehmen also offensichtlich nicht nur Schwermetalle und andere Schadstoffe auf, sondern auch Mikroplastik. Damit handelt es sich um die erste Studie, die Indizien aufzeigen kann, dass auch Bäume Mikroplastik in ihrem Wurzelgewebe aufnehmen können.

Wie allerdings das Mikroplastik aus dem Boden in die Wurzeln gelangt, ist noch nicht bekannt. Bei anderen Pflanzenarten jedoch konnte gezeigt werden, dass Risse in der Wurzelwand mögliche Eintrittspforten für das Plastik sind. Danach können die winzigen Teile dann durch den Flüssigkeitsdruck in den Wurzeln in weitere Wurzelzellen weiterwandern. Dieser Mechanismus könnte auch bei Hängebirken der Grund für die Einlagerung des Mikroplastiks sein. „Die Rate der Aufnahme von Partikeln im Submikrometer-Bereich könnte signifikant höher liegen„, so das Team weiter.

Möglicher Nutzen dieser Birkenart

Die ForscherInnen sind der Ansicht, dass ihre Ergebnisse einen möglichen Nutzen von Hängebirken aufzeigen: „Die Aufnahmerate von Mikroplastik und die Auswirkungen auf die kurz- und langfristige Gesundheit der Bäume müssen noch untersucht werden. Aber diese Pilotstudie deutet darauf hin, dass die Birke ein echtes Potenzial für langfristige Lösungen zur Bodensanierung hat – einschließlich der Verringerung der Menge an Mikroplastik im Boden und möglicherweise im Wasser„, erläutert Austen.

via IGB Berlin