Plastikstrudel im Pazifik könnte die Farbe des Meeres verändern

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Der größte Müllteppich der Welt hinterlässt offenbar Spuren, die man aus dem All sehen kann: Das Wasser rund um den Great Pacific Garbage Patch ist in den vergangenen 20 Jahren messbar heller geworden und hat einen leichten Cyan-Stich bekommen. Das zeigt eine soeben im Fachjournal Communications Earth & Environment erschienene Studie von Forscher:innen der Universität Bergen in Norwegen. Als wahrscheinlichste Ursache sehen sie Mikroplastik.

Was die Satelliten zeigen

Das Team um den Postdoc Daniel Koestner und die Doktorandin Shea Cheatham hat Satellitendaten aus den Jahren 2002 bis 2022 ausgewertet. Das Ergebnis: Im Bereich des Müllstrudels reflektiert das Meer im blauen und grünen Wellenlängenbereich deutlich mehr Licht als die umliegenden Gewässer, und dieser Unterschied ist über die Jahre gewachsen. Für das menschliche Auge würde das Wasser dadurch etwas heller und türkiser wirken.

„Unsere erste Reaktion war Ungläubigkeit“, sagt Cheatham laut ScienceAlert. Die Forschenden seien „schockiert, begeistert und ein wenig beunruhigt“ gewesen, als dieselbe Farbverschiebung auf der Karte auftauchte, die sie zuvor im Labor beobachtet hatten.

Der Great Pacific Garbage Patch liegt zwischen Hawaii und Kalifornien und ist laut der Non-Profit-Organisation The Ocean Cleanup rund 1,6 Millionen Quadratkilometer groß, also mehr als viermal so groß wie Deutschland. Eine Zählung aus dem Jahr 2018 kam auf rund 1,8 Billionen Plastikteile mit einem Gewicht von etwa 79.000 Tonnen. Rund 94 Prozent der Teile sind Mikroplastik, das allerdings nur etwa 8 Prozent der Masse ausmacht.

Plastik-Smoothies im Labor

Auf die Spur kamen die Forscher:innen über Laborexperimente. Koestner zerkleinerte Plastikmüll zu einer Art „Smoothie“ und untersuchte mit Lampen und Lasern, wie die Partikel Licht streuen. Kunststoffe wie Polystyrol, Polypropylen und Polyester schlucken im sichtbaren Bereich kaum Licht, streuen es aber stark, und zwar stärker als organisches Material wie Algen. Genau diese Signatur, mehr reflektiertes Blau und Grün, fanden die Forschenden dann in den Satellitendaten wieder.

In Simulationen prüfte das Team auch natürliche Erklärungen, etwa mehr oder andere Arten von Phytoplankton. Erst als Mikroplastik ins Modell kam, stieg die Wahrscheinlichkeit für die beobachtete Färbung deutlich. „Wir konnten zeigen, dass es dieses spezifische Lichtspektrum gibt, diese Farbe, die Mikroplastik typischerweise erzeugt“, sagt Cheatham laut CNN.

Warum das wichtig ist

Mikroplastik ist eines der hartnäckigsten Umweltprobleme überhaupt. Die winzigen Partikel schädigen Mikroorganismen, verändern das Verhalten von Fischen und reichern sich in Meeresfrüchten an, die schließlich auf unseren Tellern landen. Forscher:innen erwarten zudem einen dramatischen Anstieg von Mikroplastik in der Umwelt bis 2060. Gleichzeitig weiß die Wissenschaft erstaunlich wenig darüber, wo der Plastikmüll im Meer eigentlich landet. Von den bis zu 13 Millionen Tonnen Plastik, die jedes Jahr in die Ozeane gelangen, treibt nur ein Bruchteil an der Oberfläche. Ein großer Teil dürfte auf dem Meeresboden liegen, wo laut einer früheren Schätzung bis zu 11 Millionen Tonnen Plastikmüll lagern.

Bisher lässt sich Mikroplastik nur mühsam messen: Schiffe müssen Wasserproben nehmen, die dann im Labor ausgewertet werden. „Wir haben keine gute Methode, diese wirklich kleinen Partikel ohne aufwendige Verfahren zu erfassen“, sagt Koestner. Würde sich die Farbmethode bestätigen, ließe sich die Verschmutzung künftig per Satellit über ganze Ozeane hinweg verfolgen. Für Koestner hätte das einen praktischen Nutzen: „Das würde bedeuten, dass wir ein Zielgebiet für die Aufräumarbeiten haben.“

Wer das Meer aufräumen will

Aufräumen ist leichter gesagt als getan. Die niederländische Organisation The Ocean Cleanup will den größten Plastikstrudel der Welt beseitigen und schleppt dafür riesige Fangsysteme durch den Pazifik. Das EU-Projekt SeaClear setzt auf Roboter, die den Meeresboden von Müll befreien. Und auch die NASA arbeitet bereits daran, Meeresplastik per Satellit zu verfolgen, allerdings über einen anderen Ansatz, der aus der Rauheit der Meeresoberfläche auf Mikroplastik schließt. Beim Mikroplastik stoßen aber alle Methoden an Grenzen. Die kleinsten Partikel wieder aus dem Meer zu holen, sei „im Grunde unmöglich“, sagt Cheatham. Derzeit helfe nur, zu verhindern, dass sie überhaupt ins Wasser gelangen.

Der Beweis steht noch aus

Die Forschenden selbst betonen, dass ihr Ergebnis noch kein Beweis ist. Man sei „noch einen Schritt davon entfernt“, den Zusammenhang endgültig nachzuweisen, sagt Cheatham laut Scientific American. Dafür müsse das Team direkt in den Müllstrudel fahren und dort optische Messungen an Wasserproben machen, ein aufwendiges und teures Unterfangen. Sie müssten zeigen, dass die Farbe „direkt und ausschließlich“ durch Plastik verursacht wird.

Auch andere Faktoren können die Farbe des Meeres verändern. Phytoplankton etwa schluckt blaues und rotes Licht und färbt das Wasser grüner, gelöste organische Stoffe lassen es dunkler wirken, Mineralstaub kann es aufhellen. Laut ScienceAlert konnten die Forschenden zumindest beim Staub keine Veränderung im Untersuchungszeitraum feststellen, bestimmte Kombinationen natürlicher Veränderungen könnten aber eine ähnliche Signatur erzeugen. Zudem verändert der Klimawandel die Farbe der Ozeane weltweit. Richard Thompson, Meeresbiologe an der britischen University of Plymouth und nicht an der Studie beteiligt, sagte gegenüber CNN, ein plastikbezogenes Signal zu erkennen sei „sehr schwierig“, weil Mikroplastik winzig ist und sich mit Phytoplankton und natürlichen Schwebstoffen vermischt. Gelinge es aber, Veränderungen per Satellit zu erfassen, wäre das „schneller und günstiger, als Müll Stück für Stück zu zählen“.