Bei Anwesenheit von Polyesterpartikeln im Boden sinkt die enzymatische Aktivität um 39 Prozent, die Strukturerhaltung um 18 Prozent und die Nährstoffverfügbarkeit für Pflanzen um 30 Prozent. Diese Wirkung von Mikroplastik ist bei Feuchtigkeitsmangel am stärksten. Der Artikel wurde im Journal of Applied Ecology veröffentlicht.
Mikroplastik ist allgegenwärtig, aber ihre Verbreitung wird normalerweise im Zusammenhang mit der Verschmutzung des Weltmeeres untersucht. Dennoch hat die Zerstörung großen Plastikmülls an Land bereits zu seinem Eindringen in terrestrische Ökosysteme geführt: Der globale atmosphärische Transport zerstreut Mikroplastik selbst über geschützte Gebiete fernab von Schadstoffquellen. Gleichzeitig ist noch nicht sicher bekannt, wie sich Mikroplastik auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Bodens, seine Fruchtbarkeit und Pflanzenernährung auswirkt.
Wissenschaftler um Yudi Lozano von der Freien Universität Berlin führten ein Experiment durch, bei dem sie eine Bodenkontamination mit Polyesterpartikeln simulierten. Dazu wählten sie einen sandig-lehmigen Wiesenboden aus und legten ihn zusammen mit Mikroplastik in sechs Töpfe. Drei Kilogramm Boden entfielen auf 12 Gramm Polyester, das heißt, sein Massenanteil lag bei 0,4 Prozent (diese Menge an eingebrachtem Mikroplastik simuliert einen durchschnittlichen Verschmutzungsgrad, denn schon jetzt kann der Massenanteil an Mikroplastik in manchen urbanen Böden bis zu sieben betragen Prozent). Weiterhin pflanzten die Autoren in 12 Töpfen - sechs mit Mikroplastik im Boden und sechs mit sauberer Erde - Samen von für Weiden Mitteleuropas typischen Wiesenpflanzen: Schwingel Festuca brevipila, Buchara Holcus lanatus, Schilfgras Calamagrostis epigejos, Schafgarbe Achillea millefolium, Pflanze Habichtspflanze Hieracium lanceolata und Potentilla argentea.
In den ersten drei Wochen wurden alle Töpfe reichlich bewässert – zweimal pro Woche wurden 100 Milliliter Wasser hinzugefügt. Dann wurde die Hälfte von ihnen auf die gleiche Weise bewässert, wobei die Feuchtigkeit bei 70 Prozent des Wasserhaltevermögens des Bodens gehalten wurde (was normale Wiesenbedingungen simuliert), und der anderen Hälfte wurden einmal pro Woche 50 Milliliter Wasser hinzugefügt, was eine Feuchtigkeit von 30 ° C lieferte Prozent der Wasserhaltekapazität (Simulation von Dürre). Insgesamt dauerte das Experiment zwei Monate, danach wurden 11 Parameter an Pflanzen gemessen, die die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Bodens und den Nährstoffkreislauf charakterisieren.
Die Abbildungen zeigen die Unterschiede zwischen Töpfen mit Mikroplastik (braun) und ohne (grau) hinsichtlich Sprossengewicht, Phosphatasekonzentration, Abbau organischer Substanz, Konzentration an Phosphaten, Nitraten, β-Glucosaminidase, β-Glucosidase und β-D-Cellobiose; Prozentsatz neu gebildeter Bodenaggregate, pH-Wert und Bodenatmung.
Der auffälligste Effekt von Mikroplastik auf die Bodeneigenschaften und insbesondere bei Trockenheit. In seiner Anwesenheit war die Bildung von Bodenaggregaten weniger intensiv (dh der Boden war weniger strukturiert und stabil), der pH-Wert wurde alkalischer, organisches Material wurde schlechter abgebaut und Sulfate und Nitrate wurden für Pflanzen weniger zugänglich. Im Durchschnitt nahm die enzymatische Aktivität des Bodenbioms um 39 Prozent ab, die Bodenaggregation um 18 Prozent und die Nährstoffverfügbarkeit um fast 30 Prozent. Im Durchschnitt nahmen die Bodenfunktionen für das Pflanzenleben unter Dürrebedingungen um 34 Prozent ab. Die Autoren stellten fest, dass die Stichprobengröße klein war, die verfügbaren Daten jedoch möglicherweise auf eine unterschätzte Gefahr von Mikroplastik für die Aufrechterhaltung der Bodenfunktionen hinweisen.
Wissenschaftler haben kürzlich einen effektiven Weg vorgeschlagen, um Polystyrolpartikel aus Wasser zu entfernen: Indem sie einen Strom hindurchleiten, konnten sie 89 Prozent des Mikroplastiks zu Kohlendioxid und Wasser oxidieren.
