Brechende Wellen stellen möglicherweise eine bisher unterschätzte Quelle für Mikro- und Nanoplastik in der Atmosphäre dar. Um zu ergründen, wie diese Partikel aus den Weltmeeren in die Luft gelangen und welche Konsequenzen dies für die Umwelt sowie die menschliche Gesundheit hat, startet ein wegweisendes Forschungsprojekt. Das Vorhaben mit dem Titel „Marine Micro/Nanoplastics: Emission, Fate and Health Impacts“ wird durch den Wissenschaftsfonds FWF unterstützt. In diesem Konsortium arbeiten Expertinnen und Experten der BOKU University, der Universität Wien und der TU Wien fachübergreifend zusammen. Ihr gemeinsames Ziel ist die erstmalige Analyse der gesamten Kette von der Emission über den atmosphärischen Transport bis hin zu potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen. „Wir wollen einen Paradigmenwechsel anstoßen: Der Ozean wird bisher vor allem als Senke für Plastikverschmutzung betrachtet. Unsere Forschung zeigt, dass er auch eine Quelle sein kann, die Plastik wieder in die Atmosphäre freisetzt“, sagt Markus Holzner.
Wellen als mögliche Quelle für Plastik in der Luft
Da mehr als zwei Drittel der Weltbevölkerung in Küstennähe leben, gewinnen die physikalischen Prozesse an der Meeresoberfläche massiv an Bedeutung. Wenn Wellen brechen, steigen unzählige Luftblasen auf, platzen an der Wasseroberfläche und schleudern winzige Tröpfchen – Meeresgischt – in die Luft. Diese Tröpfchen können auch im Wasser schwebende Stoffe wie Mikro- und Nanoplastik enthalten. Dabei ist bislang kaum erforscht, wie viel Plastik auf diesem Weg tatsächlich in die Atmosphäre gelangt. Um diese Vorgänge präzise zu untersuchen, bringt das Forschungsteam ein Stück Ozean ins Labor: Im BOKU Riverlab werden Wellenbrüche in einer groß angelegten Hochwirbelanlage unter kontrollierten Bedingungen nachgestellt. Hochgeschwindigkeitskameras ermöglichen es dabei, die turbulenten Strömungen sowie das Verhalten aufsteigender Luftblasen detailliert zu analysieren und exakt nachzuvollziehen, wie Plastikpartikel an die Oberfläche transportiert werden.
Aerosol-Analyse: Transportwege und Gesundheitsrisiken von Plastikpartikeln
Parallel dazu untersucht eine zweite BOKU-Forschungsgruppe unter der Leitung von Bernadette Rosati vom Institut für Meteorologie und Klimatologie die Eigenschaften jener Aerosolpartikel, die tatsächlich in die Atmosphäre gelangen. Da die Partikelgröße und -form bestimmen, wie weit die Partikel transportiert werden und wie tief sie in die menschlichen Atemwege eindringen können, kommt diesen Faktoren eine entscheidende Bedeutung zu. Neben den BOKU-Forschenden sind auch Andreas Stohl und Lea Ann Dailey sowie Alfredo Soldati am Projekt beteiligt. Gemeinsam verfolgen sie das Ziel, ein umfassendes Bild der Entstehung, des Transports und der möglichen gesundheitlichen Auswirkungen von Mikro- und Nanoplastik aus dem Meer zu entwickeln.