Untersuchung der Mikroplastik-Senken und -Quellen von einem typischen Einzugsgebiet bis in die offene Ostsee

Die Belastung der Meere mit Mikroplastik nimmt weltweit zu. Erhöhte Konzentrationen an Flussmündungen lassen vermuten, dass Einträge aus dem Inland eine erhebliche Rolle spielen. Inwieweit ist auch die Landwirtschaft für solche Einträge verantwortlich?

Hintergrund und Zielsetzung

Über Mikroplastik wird derzeit vor allem auf den Meeren geforscht. Dagegen fehlen Studien, die Belastungen mit Mikroplastik über verschiedene Ökosysteme hinweg aufdecken.

Plastik, das in der Landwirtschaft zum Beispiel im Folienanbau anfällt oder mit Klärschlamm oder Gärresten aufgebracht wird, kann in Ackerböden angereichert werden und durch Erosion in die Oberflächengewässer gelangen.

Anhand des exemplarischen Einzugsgebiets der Warnow (Mecklenburg-Vorpommern) sollen in diesem BMBF-geförderten  Verbundprojekt Mikroplastik-Quellen und -Senken auf dem Festland und in Gewässern identifiziert werden. Mit Hilfe von Modellen sollen die relevanten Eintragspfade in die offene Ostsee  quantifiziert werden. Das Thünen-Institut behandelt ein Teilprojekt mit dem Ziel, die räumliche Verteilung von Mikroplastik auf Feldern und an Feldrändern abzuschätzen und Belastungsschwerpunkte zu identifizieren. Aus diesen Ergebnissen sollen im Anschluss potenzielle Minderungsmaßnahmen abgeleitet werden.

Vorgehensweise

Im ersten Schritt werden durch eine Landnutzungsanalyse Flächen bzw. Regionen identifiziert, die aufgrund ihrer Nutzungsgeschichte mit Mikroplastik belastet sind. Hierfür werden unter anderem Daten aus der gesetzlichen Berichtspflicht, statistische Daten und die Informationen von Experten genutzt. Mikroplastikkonzentrationen in Klärschlamm und Kompost werden aus Literaturdaten und im Projekt erhobenen Messwerten abgeleitet. Dieser Modellansatz liefert die zu erwartenden Mikroplastikkonzentrationen im Boden, die allein aus der landwirtschaftlichen Nutzung stammen. Andere Quellen, wie zum Beispiel die unsachgemäße Plastikentsorgung (Littering) und der Reifenabrieb, werden in diesem Modell nicht berücksichtigt.

Anschließend werden ausgewählte Bodenproben im Einzugsgebiet der Warnow auf Mikroplastik-Mengen und -Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse fließen zur Einordnung der Modellergebnisse ein und können außerdem Aufschluss über die Relevanz der nicht-landwirtschaftlichen Quellen geben.

Die flächendeckenden Ergebnisse werden dann in ein hydrogeologisches Modell eingespeist, das die Eintragspfade in Oberflächengewässer quantifiziert.

Die Projektarbeit im Projekt MicroCatch_Balt erfolgt in direkter Kooperation mit dem Partnerprojekt PLAWES.

Unsere Forschungsfragen

Was sind die relevanten Quellen und Senken für Mikroplastik in der Landwirtschaft?

Spielen nicht-landwirtschaftliche Quellen eine Rolle, wie zum Beispiel Ansammlung von Plastikmüll in Straßengräben?

Wie lassen sich die Eintragspfade vom Land in die Fließgewässer charakterisieren; stellen z.B. Seen eine Senke dar?

Thünen-Ansprechpartner

• Brandes, Elke Institut für Ländliche Räume

Beteiligte Thünen-Partner

• Kreins, Peter Institut für Ländliche Räume

Beteiligte externe Thünen-Partner

• Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW)
  (Warnemünde, Deutschland)
• Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF)
  (Dresden, Deutschland)
• Forschungszentrum Jülich
  (Jülich, Deutschland)
• Fraunhoher-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD)
  (Rostock, Deutschland)

Zeitraum

8.2017 - 4.2021

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektstatus: abgeschlossen

Anzahl der Datensätze: 3