Lade Inhalt...

Bedrohung der marinen Ökosysteme durch Plastikmüll

©2021 Hausarbeit (Hauptseminar) 20 Seiten

Zusammenfassung

Diese Arbeit befasst sich zu Beginn mit dem Aufbau des Pelagials und seiner Funktion als marines Ökosystem. Der zweite Teil thematisiert die Entwicklung des Kunststoffes und die Entstehung des Recycling-Mythos. Zentral ist die Frage, wie unser Plastikmüll in die marinen Ökosysteme gelangt und welche verehrenden Auswirkungen die Kunststoffe für das Ökosystem haben. Die Auswirkungen des Plastikmülls in marinen Ökosystemen werden am Beispiel des Great Pacific Garbage Patch dargestellt. Im Anschluss daran wird die Entstehung und Bedrohung durch Mikroplastik aufgezeigt, sowie regionale marine Ökosysteme, die durch Plastikverschmutzung belastet sind. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden die Auswirkungen des Kunststoffs für Lebewesen in marinen Ökosystemen geschildert, auch im Hinblick auf die aktuelle Lage der Corona-Pandemie und die Verschmutzung durch medizinische Einwegmasken. Der dritte Teil der Arbeit bezieht sich auf zwei Lösungsansätze der Projekte ‚The Ocean Cleanup‘ und ‚revolPET‘ des Unternehmen RITTEC GmbH, welches sich als Ziel gesetzt hat, Kunststoffe künftig dem Wertstoffkreislauf zuzuführen und damit Plastik in der Umwelt deutlich zu reduzieren. Die Arbeit schließt mit einem Fazit ab.

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Marine Ökosysteme
2.1. Definition mariner Ökosysteme
2.2. Aufbau und Funktion mariner Ökosysteme

3. Der Weg der Plastikflasche ins Meer – „Wir recyceln doch!?“
3.1. Der Recycling-Mythos
3.2. Great Pacific Garbage Patch
3.3. Mikroplastik
3.4. Plastik in marinen Ökosystemen: Regionale Beispiele
3.5. Bedrohung der Lebewesen in marinen Ökosystemen

4. Ausblick und Lösungsansätze
4.1. The Ocean Cleanup
4.2. Moderne recycling-Methoden

5. Fazit

6. Abbildungsverzeichnis

7. Literaturverzeichnis

1. Einleitung

„Mehr als zehn Millionen Tonnen Plastikabfälle gelangen jedes Jahr allein von Land in die Ozeane. Das entspricht etwa einer LKW-Ladung pro Minute. Ändern wir nichts an unserem Verhalten, könnte sich diese Menge bis ins Jahr 2025 verzehnfachen, so die düstere Prognose der Wissenschaft.“1

Der Plastikmüll in marinen Ökosystemen ist neben dem Klimawandel eine der größten von Menschen verursachte Schädigung der Umwelt. Der Wandel zur Wegwerfgesellschaft hat dramatische Auswirkungen auf die marinen Ökosysteme und den darin lebenden Tier- und Pflanzenarten. In den letzten Jahren gab es in der Forschung immer wieder neue Erkenntnisse und Studien über die Bedrohung, die der Plastikmüll für marine Ökosysteme darstellt. Wir sind von einem intakten marinen Ökosystem abhängig, dazu muss die Biodiversität der marinen Ökosysteme erhalten und geschützt werden. In den vergangenen Jahren wuchs das Bewusstsein für die Gesundheits- und Umweltschäden durch Plastik, doch die Produktion von Kunststoffen expandiert so stark wie nie. Zusätzlich geht ein Großteil der Gesellschaft von dem Irrglauben aus, dass das Recyceln von Plastik lückenlos und umfassend wie in einem geschlossenen Kreislauf funktioniert. Es besteht dringender Handlungsbedarf, es muss ein Bewusstsein für den Plastikkonsum und die daraus resultierenden Auswirkungen geschaffen werden.

Diese Arbeit befasst sich zu Beginn mit dem Aufbau des Pelagials und seiner Funktion als marines Ökosystem. Der zweite Teil thematisiert die Entwicklung des Kunststoffes und die Entstehung des Recycling-Mythos. Zentral ist die Frage, wie unser Plastikmüll in die marinen Ökosysteme gelangt und welche verehrenden Auswirkungen die Kunststoffe für das Ökosystem haben. Die Auswirkungen des Plastikmülls in marinen Ökosystemen werden am Beispiel des Great Pacific Garbage Patch dargestellt. Im Anschluss daran wird die Entstehung und Bedrohung durch Mikroplastik aufgezeigt, sowie regionale marine Ökosysteme, die durch Plastikverschmutzung belastet sind. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden die Auswirkungen des Kunststoffs für Lebewesen in marinen Ökosystemen geschildert, auch im Hinblick auf die aktuelle Lage der Corona-Pandemie und die Verschmutzung durch medizinische Einwegmasken. Der dritte Teil der Arbeit bezieht sich auf zwei Lösungsansätze der Projekte ‚The Ocean Cleanup‘ und ‚revolPET‘ des Unternehmen RITTEC GmbH, welches sich als Ziel gesetzt hat, Kunststoffe künftig dem Wertstoffkreislauf zuzuführen und damit Plastik in der Umwelt deutlich zu reduzieren. Die Arbeit schließt mit einem Fazit ab.

2. Marine Ökosysteme

2.1. Definition mariner Ökosysteme

Das Pelagial (griechisch pelagos = Meer) bezeichnet den gesamten Lebensraum des freien Wassers, dieser Lebensraum ist gekennzeichnet durch eine enorme vertikale Dimension, die sich von der Wasseroberfläche bis in über 10000 m Tiefe erstreckt. Dieser Raum weist die unterschiedlichsten Lebensarten und Formen auf. Das Pelagial ist mit seinem umfangreichen Biovolumen der größte Lebensraum unseres Planeten.

Die marinen Ökosysteme unserer Erde stellen die Sammlung von lebenden und nicht lebenden Dingen in einem bestimmten Raum, in diesem Fall der Raum des Pelagials und ihre Beziehungen zueinander dar. Die Interaktionen von Lebewesen mit der Umwelt werden untersucht. „Ein Ökosystem stellt eine Biomasse dar, deren Produktivität von der Biodiversität abhängt und einen Energieumsatz aufweist.“2 Alle Organismen in einem Ökosystem produzieren Biomasse. Die Produktivität eines Ökosystems hängt von der individuellen Biodiversität ab.

Neben den biologischen Gegebenheiten spielen auch die physikalischen Bedingungen des Pelagials eine wichtige Rolle für die Funktion des Ökosystems. Je besser und beständiger die Bedingungen, desto mehr Leben kann sich in dem Ökosystem Meer entfalten. Das Überleben einzelner Arten, sowie die Beständigkeit und die Funktion des Ökosystems hängt davon ab. Die physikalischen Bedingungen innerhalb des Pelagials sind geprägt von kontinuierlichen Veränderungen, die natürlichen Ursprungs sind, aber immer häufiger durch das Eingreifen des Menschen in das Ökosystem ausgelöst werden. Die physikalischen Bedingungen im Pelagial bestimmen der Druck des Wassers, die Wassertemperatur und die Bewegungen des Wassers. Auch die chemischen Bestandteile, zu denen Stoffe wie der „Salzgehalt“ gezählt werden, bestimmen die Dichte des Wassers und werden aus diesem Grund mit zu den physikalischen Bedingungen gezählt.3 Durch die Evolution haben sich die Organismen in marinen Ökosystemen an die unterschiedlichen biologischen- und physikalischen Bedingungen von Temperatur, Druck- und Salzgehalt in den verschiedenen Ökosystemen angepasst. Jedoch sind die Lebewesen einem ständigen Anpassungsprozess ausgesetzt, denn bis auf den Druck, der durch die Gegebenheit der Tiefe festgelegt wird, verändern sich die Bedingungen des Ökosystems kontinuierlich durch Wasserbewegungen.

2.2. Aufbau und Funktion mariner Ökosysteme

Die Lebewesen des Pelagials werden nach ihrer individuellen Schwimmleistung in verschiedene Kategorien eingeteilt. Es gibt zwei Hauptkategorien: die Gruppe des Plankton (griechisch = das Treibende) und die des Nekton (griechisch = das Schwimmende). Zu der Kategorie des Nektons zählen die Tiere im Pelagial, die gegen Meeresströmungen schwimmen können.4 Alle Lebewesen, die im Wasser treiben und sich durch eine sehr geringe Eigenbewegung definieren, gehören zu der Kategorie des Planktons. Das Plankton kann seine regionale Verbreitung nicht selbst beeinflussen, seine Verbreitung hängt von der Meeresströmung ab. Die meisten Planktonorganismen sind zwischen einigen Mikrometern bis zu ein paar Zentimetern groß, eine Ausnahme bieten Quallen, die bis zu mehreren Metern groß werden können, sie zählen zum Megaplankton. Für das bloße Auge ist der größte Anteil des Planktons meist unsichtbar, aber für das Leben im Pelagial ist es unerlässlich.

Der Raum des Pelagials wird in zwei Bereiche aufgeteilt: in einen küstennahen (neritischen) und küstenfernen (ozeanischen) Bereich.5 Abgegrenzt werden die Kategorien durch den Schelfbereich, der bis in eine Tiefe von ca. 200 Metern reicht, mit Ausnahme der Antarktis, dort liegt das Schelf bis zu 500 Metern tief.6 Dieser Bereich umfasst demnach den Raum zwischen Schelf und Festland. Marine Ökosysteme, die sich in dem neritischen Bereich befinden, werden somit auch von beiden Faktoren beeinflusst. Der restliche Raum hinter dem Schelf ist der ozeanische Bereich. Dieser wird noch einmal in der horizontalen in verschiedene Unterkategorien unterteilt, ausschlaggebend ist dabei die Temperatur des Wassers.

Marine Ökosysteme sind in ihrer Funktion und Wichtigkeit nicht zu unterschätzen. Sie erfüllen eine Vielzahl an Dienstleistungen für uns Menschen, die wir als selbstverständlich ansehen und auch mit einer anmaßenden Selbstverständlichkeit ausbeuten. „Etwa die Hälfte des Sauerstoffs der Atmosphäre geht beispielsweise auf die Photosynthese mariner Algen und Seegräser zurück.“7 Und doch sind wir dabei dieses für uns überlebensnotwendige riesige Ökosystem zu zerstören. Marine Ökosysteme zeigen heute deutliche die Schäden, verursacht durch das menschliche Handeln. Besonders der Plastikkonsum stellt eine bedeutende Bedrohung für das Ökosystem dar.

3. Der Weg der Plastikflasche ins Meer – „Wir recyceln doch!?“

3.1. Der Recycling-Mythos

Tatsächlich bestand die Ursprungszusammensetzung von Plastik aus natürlichen Materialien. Der Erfinder Alexander Parkes leitete den Kunststoff aus Zellulose ab. Das organische Material ließ sich durch Hitze formen und nach dem Abkühlen behielt es seine Form.8 Diese ursprüngliche Form des Plastiks, war aufgrund der natürlichen Materialien, wahrscheinlich einfacher abzubauen und mit Sicherheit weniger schädlich für die Umwelt. Warum nutzen wir heute nicht diese Art von Plastik? Die Antwort auf diese Frage liegt im Kapitalismus und im Rohstoffhandel. 40 Jahre nach der Entdeckung des organischen Kunststoffes wurde ein vollständig synthetischer Kunststoff entwickelt. „Im Jahr 1907 verbesserte Leo Hendrik Baekeland die Phenol-Formaldehyd-Reaktionstechniken und erfand Bakelit – den ersten Kunststoff, der keine in der Natur bekannten Moleküle mehr enthielt.“9 Der Kunststoff wurde immer weiter entwickelt, bis Fritz Klatte den Kunststoff PVC entwickelte. Als entdeckt wurde, dass ein Abfallprodukt aus der chemischen Industrie dazu genutzt werden kann, um PVC herzustellen, verlor der ursprüngliche organische Kunststoff an Rentabilität. Die Innovation des PVCs verursachte viel weniger Kosten, da der Rohstoff aus Abfallprodukten bestand und nicht aus biologischen Rohstoffen, deren Abbau mehr Kosten verursachte. Über die Jahre kamen zu dem PVC noch die Stoffe Polyethylen und Polypropylen hinzu. Heute ist Plastik überall im Alltag präsent. Zur Verbesserung des Kunststoffes werden verschiedene chemische Zusätze dem Material hinzugefügt, wie zum Beispiel Weichmacher, Farbstoffe und Flammschutzmittel. Jährlich werden weltweit über 400 Millionen Tonnen Plastik hergestellt.10

In den 1950er Jahren entstand der Massenkonsum und damit unsere Wegwerfmentalität. Seitdem wurden ca. 8,3 Milliarden Tonnen Kunststoff hergestellt, davon sind heute 75 Prozent Müll. Der größte Anteil an Plastikmüll der sich in unserer Umwelt befindet, schwimmt in den marinen Ökosystemen. Plastikabfälle werden in allen Weltmeeren und in entlegenen Polargebieten entdeckt.11 Längst ist es Zeit umzudenken und nach Lösungen zu suchen. Denn die Recyclingquote liegt heute gerade einmal bei 14 Prozent. 40 Prozent des Plastikmülls landet auf Mülldeponien und 14 in Verbrennungsanlagen, 32 Prozent gelangen in die Umwelt.12 Selbst diese Recyclingmethoden sind umweltschädlich, giftige Stoffe oder Reste des Mülls gelangen in die Atmosphäre und in die Umwelt. Hinzu kommt die Tatsache, dass Kunststoffe aus Rohöl hergestellt werden. Die Herstellung des Kunststoffes ist mit einem hohen CO2 Aufwand verbunden, der auf fossilen Energieträgern basiert. Wenn die Plastikabfälle am Ende verbrannt werden, verursachen sie einen zusätzlichen Anteil an Treibhausgasen. „Studien ergeben unter Fortschreibung des Wachstums der letzten Jahrzehnte, dass bis 2050 Kunststoffe über ihren ganzen Lebenszyklus für 15 % der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich sein könnten.“13

Die Recyclingquoten in Deutschland werden geschönt, indem nur die Prozentzahlen der angelieferten Recyclingmaterialien veröffentlicht werden. Der tatsächlich recycelte Output wird nicht angegeben. Hinzu kommt, dass die meisten Materialien kaum recyclebar sind, da sie aus verschiedenen Komponenten zusammengesetzt sind, aus denen mit der zur Verfügung stehenden Technik nur eine minimale Menge an neuwertigem Material zurückgewonnen werden kann. Von einem Recyclingkreislauf kann also nicht gesprochen werden. So entsteht ein weit verbreiteter Irrglaube, dass das saubere Trennen des alltäglichen Mülls keine Belastung für die Umwelt darstellt und somit nichts an dem eigenen Konsumverhalten geändert werden muss. Wer davon ausgeht, dass jede PET Flasche in Deutschland recycelt wird und man somit der Umwelt etwas Gutes tut, hat weit gefehlt. Ein Großteil des Plastikmülls wurde bis zum Jahr 2018 nach China verkauft und verschifft. Weil es auf diesem Weg kostengünstiger war, als den Kunststoff hier zu recyceln. Von China aus wurden die Massen an Plastikmüll weiter in ärmere Länder verkauft, wo der Müll auf überfüllten Deponien landet und so in die Flüsse und schließlich ins Meer gelangt. Die PET Flasche legt einen weiten Weg zurück und kommt doch wieder bei uns zu Hause auf dem Tisch an. Dazu im weiteren Verlauf der Arbeit mehr.

Nachdem China die Auflagen für den Import von Plastikmüll erhöht hatte, wurde nach anderen Absatzwegen gesucht. Die Exportländer begannen, die Kunststoffe in andere Länder zu verschiffen, wie zum Beispiel Thailand, Vietnam, Malaysia oder Indonesien. Diese Länder waren schnell mit der Menge an Plastikmüll überfordert. Der globale Recyclingmarkt drohte zu kollabieren, die Kapazitäten waren in den Importländern ausgereizt. Erneut müssen die Exportländer über die Entsorgung des Plastikmülls beraten. Doch anstatt nach dringend benötigten umweltschonenden Maßnahmen zu greifen, entscheiden sie sich dafür, noch mehr Plastikmüll zu verbrennen oder auf Mülldeponien zu lagern. Die Müllverbrennung schadet der Umwelt genauso wie dem Menschen. Hinzukommt, dass auch verwertbare Reststoffe und gesammeltes Recyclinggut mit verbrannt werden sollen.14 Damit ist eine Entscheidung gefallen, die nicht einen Schritt nach vorne, sondern gleich zwei Schritte zurückgeht.

3.2. Great Pacific Garbage Patch

Millionen von Tonnen an Plastikmüll gelangen jedes Jahr in die marinen Ökosysteme. Die Kunststoffe werden von Flüssen mitgeführt, durch Abflüsse ins Wasser geleitet, von Schiffen entsorgt oder von Wellen am Ufer und den Stränden abgetragen.15 Ist der Plastikmüll einmal im Pelagial angekommen, hat dies dramatische Auswirkungen auf die marinen Ökosysteme. Im Jahr landen schätzungsweise zehn Millionen Tonnen Plastikmüll in den marinen Ökosystemen, das ist etwa eine LKW-Ladung pro Minute.16 Das durch die Chemikalien so langlebige Plastik kann bis zu mehreren hundert Jahren existieren. Die Meeresströmungen verteilen das Plastik über den ganzen Globus. Durch seine Widerstandsfähigkeit kann das Plastik auch über längere Distanzen von konvergierenden Meeresströmungen transportiert werden. Mit diesen Strömungen gelangt das Plastik zu sogenannten Patches, wo es akkumuliert wird.

Global betrachtet sammelt sich der Plastikmüll im Pelagial in fünf großen Müllstrudeln: der südpazifische, der nordpazifische, der nordatlantische, dem südatlantischen und den indischen Müllstrudel. Der größte dieser Müllstrudel ist der nordpazifische, auch Great Pacific Garbage Patch (GPGP) genannt, er befindet sich zwischen der Küste Kaliforniens und Hawaii. Er ist eine Konvergenzzone aus schwimmendem Müll. Zwischen 135° und 155° westlicher Länge und 35° und 42° nördlicher Breite liegt das Zentrum, die Ränder des Garbage Patch verschieben sich je nach Wind und Wasserströmung. Dieter Lohmann nennt das GPGP „die größte zusammenhängende Müllhalde der Erde.“17 Von dem Plastikmüll in den marinen Ökosystemen bleibt nur ein kleiner Teil an der Oberfläche, der den Müllstrudel bildet. Dies ist nur die Spitze des Eisberges, der Rest verteilt sich im Pelagial und ist nur schwer zu lokalisieren. Im Jahr 2014 geht Lohmann im Minimalfall von einer Größe des GPGP aus, die etwa zweimal so groß ist wie Deutschland.18 Umso erschreckender zu sehen, dass diese kleine ‚Spitze des Eisberges‘ an Plastikmüll heute 4,5 mal so groß ist wie Deutschland (siehe Abbildung 1.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

(Abbildung 1.)19

Das sich der GPGP genau in diesem Raum bildet, liegt an den Meeresströmungen und einem beständigen Hochdruckgebiet, welches den Nordpazifikwirbel erzeugt. Anders als in Küstennähe ist das Gebiet auf dem offenen Pelagial abhängig von den darüberliegenden Luftmassen. Bedingt durch den Kreislauf warmer aufsteigender Luftmassen und absinkender kalter Luft dreht sich der Wirbel im Uhrzeigersinn. In diesem Wirbel bleiben die größeren Teile des Plastikmülls hängen. Es entsteht ein riesiger Müllteppich, dass der Plastikmüll sich von dem GPGP aus weiter durch Strömungen verteilt ist eher selten. „Sobald diese Kunststoffe in den Wirbel eindringen, ist es unwahrscheinlich, dass sie das Gebiet verlassen, bis sie sich unter dem Einfluss von Sonne, Wellen und Meereslebewesen zu kleineren Mikroplastiken zersetzen.“20

[...]


1 Naturschutzbund-Deutschland. (Mai 2021). Müllkippe Meer. (NABU-Bundesverband, Hrsg.) Meere ohne Plastik(9). Abgerufen am 13. September 2021 von Müllkippe Meer: https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/meeresschutz/210531-m__llkippe_meer-2021.pdf

2 Richard, D., Chevalt, P., Giraud, N., & Pradere, F. (2013). Biologie im Überblick. Berlin: Springer Spektrum. S. 220.

3 Vgl. Schauer, U., Rohardt, G., & Fahrbach, E. (2020). Die physikalische Umwelt "Meer". In G. Hempel, K. Bischof, & W. Hagen, Faszination Meeresforschung (Bd. 2, S. 3-14). Bremen: Springer. S. 3.

4 Vgl. Schiel, S., Cornils, A., & Niehoff, B. (2020). Leben im Pelagial. In G. Hempel, K. Bischof, & W. Hagen, Faszination Meeresforschung (Bd. 2, S. 27-40). Bremen: Springer. S. 27.

5 Vgl. Ebd. S.30.

6 Vgl. Ebd.

7 Jacob, U. & Hillebrand, H. (2020). Funktionelle Diversität: Welche Funktionen erfüllen marine Ökosysteme? In D. Spreen, J. Kandarr, P. Klinghammer & O. Jorzik (Hrsg.), ESKP-Themenspezial Biodiversität im Meer und an Land: vom Wert biologischer Vielfalt (S. 44-46). Potsdam: Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ. doi:10.2312/eskp.2020.1.2.1 abgerufen am: 25.08.2021.

8 Vgl. Heinrich-Böll-Stiftung (2020). Plastikatlas 2019. S. 10.

9 Ebd.

10 Vgl. Ebd.

11 Vgl. Gutow, L., Gerdts, G., & Saborowski, R. (2020). Mikroplastikmüll im Meer. In G. Hempel, K. Bischof, & W. Hagen, Faszination Meeresforschung (Bd. 2, S. 135-142). Bremen: Springer. S. 135.

12 Vgl. Plastikatlas, (2020). S. 36.

13 von Vacano, B., Mangold, H., & Seitz, C. (2021). Die Zeit ist reif Kunststoffe im Kreislauf. Chemie unserer Zeit, S. 2-13. S. 3.

14 Vgl. Plastikatlas, (2020). S. 38.

15 Vgl. Plastikatlas, (2020). S. 24.

16 Vgl. Plastikatlas, (2020). S. 28.

17 Lohmann, D. (2014). Müllkippe Meer - Ein Ökodisaster mit Langzeitfolgen. In N. Podbregar, & D. Lohmann, Im Fokus: Meereswelten (S. 193-206). Düsseldorf: Springer Spektrum. S. 195.

18 Vgl. Ebd.

19 Great Pacific Garbage Patch Vergleich Deutschland. Heinrich-Böll-Stiftung (2020). Plastikatlas 2019. S. 29.

20 The Ocean Cleanup (2021). Von https://theoceancleanup.com/great-pacific-garbage-patch/ abgerufen am: 31.08.2021.

Details

Seiten
20
Jahr
2021
ISBN (PDF)
9783346578686
ISBN (Paperback)
9783346578693
Sprache
Deutsch
Institution / Hochschule
Universität zu Köln – Institut für Geographiedidaktik
Erscheinungsdatum
2022 (Januar)
Note
1,7
Schlagworte
Ökosystem Plastikmüll Umweltverschmutzung marine Ökosysteme Bedrohung Kunststoff Great Pacific Garbage Patch Recyceln Mikroplastik Ocean-Cleanup
Zurück

Titel: Bedrohung der marinen Ökosysteme durch Plastikmüll