Mikroplastik

Der Rhein gehört weltweit zu den am stärksten belasteten Strömen

Im Rhein zwischen Basel und Rotterdam finden sich mit die höchsten Konzentrationen von kleinsten Plastikteilen, die bisher in Meereszuflüssen gemessen wurden – am meisten im Ruhrgebiet mit bis zum Vierfachen des Durchschnitts.

Probenentnahme im Niederrhein bei Rees: Das Fanggerät (Manta Trawl) hängt von einem Bordkran seitlich im Fluss, um dem Bugwellenschlag und den Wasserverwirbelungen auszuweichen. (Foto: Universität Basel, Pascal Blarer)

Damit gehört der Rhein zu den untersuchten Flüssen, die weltweit am stärksten mit Mikroplastik belastet sind. Dies berichten Forschende der Universität Basel, die erstmals in einem großen Meereszufluss den Plastikanteil im Oberflächenwasser ausgewertet haben. Ihre Studie ist eben in der Zeitschrift „Scientific Reports“ erschienen.

Kleinste Plastikteile unter 5 mm, auch Mikroplastik genannt, finden sich heute in fast allen Gewässern. Sie treten als Zwischenprodukt bei der Kunststoffherstellung sowie als Granulat in Reinigungs-und Pflegeprodukten auf und entstehen bei der Zersetzung größerer Plastikteile in der Umwelt. In den Weltmeeren, wo der Plastikabfall in allen Formen und Größen als riesige Inseln treibt, werden diese Partikel von zahlreichen Organismen aufgenommen – von Protozoen bis zum Bartenwal. Obwohl rund 80 % des Plastiks von den Ozeanzuflüssen stammt, ist bisher noch kein großer Strom über seine Länge auf Mikroplastik wissenschaftlich untersucht worden.

Umweltbelastungen abgebildet
Die Umweltwissenschaftler der Universität Basel haben nun erstmals die Menge und Zusammensetzung des Mikroplastiks an der Wasseroberfläche des Rheins zwischen Basel und Rotterdam veröffentlicht. Sie entnahmen dem Nordseezufluss auf einer Strecke von rund 820 km an elf Standorten 31 Wasserproben. Mikroplastik wurde in sämtlichen Proben in unterschiedlichen Konzentrationen gefunden, wobei der Durchschnittswert bei 892777 Partikel pro Quadratkilometer (oder 4960 Partikel pro 1000 Kubikmeter) lag.

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Das Fanggerät (Manta Trawl) im Rhein bei Köln-Porz, flussaufwärts der Stadt Köln. Das Gerät, das direkt auf der Oberfläche schwimmt, ist vorne mit einem Fliessgeschwindigkeitsmesser ausgestattet. (Foto: Universität Basel, Thomas Mani

Die Ergebnisse bilden die wesentlichen Umweltbelastungen entlang des Rheins ab – wie städtische Zentren und Industrieanlagen, Standorte von Kläranlagen und Schleusen –, aber auch die jeweiligen Strömungsverhältnisse. Die geringste Belastung durch Mikroplastik fand sich im Abschnitt zwischen Basel und Mainz (202900 Partikel pro Quadratkilometer), eine mittlere Belastung bei Bad Honnef, Köln-Porz und Leverkusen (714053) und die höchste in der Rhein-Ruhr-Region (2333665). Als Höchstwert wurden in Rees am Niederrhein in einer einzelnen Probe 3,9 Mio. Plastikpartikel pro Quadratkilometer (oder 21839 Partikel pro 1000 Kubikmeter) verzeichnet.

Täglich 191 Mio. Teilchen
„Die Konzentrationen von Mikroplastik im Rhein liegen damit im Bereich der höchsten Konzentrationen der bisher weltweit untersuchten Gewässer“, sagt die Leiterin der Studie, die Biologin Prof. Patricia Holm vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel. So wurden in den am meisten belasteten Schweizer Seen – Genfersee und Lago Maggiore – je rund 22000 Partikel pro Quadratkilometer und im Eriesee in den USA 105503 Partikel pro Quadratkilometer gezählt. Auch in der Rhone bei Genf wurde weitaus weniger Mikroplastik gefunden. Allgemein gilt, dass es jeweils bei Regen oder nach Unfällen zu Spitzenwerten kommt.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Verschmutzung des Rheins mit Mikroplastik erheblich ist“, so Holm weiter. „Gehen wir von der mittleren Mikroplastik-Konzentration am Tag der Probennahme in Rees aus, trägt der Rhein täglich eine Fracht von mehr als 191 Millionen Plastikteilchen in Richtung Nordsee, und das allein an seiner Oberfläche. Gewichtsmäßig entspricht das zwar nur etwa 25 bis 30 Kilogramm pro Tag, doch im Jahr summiert sich das immerhin auf 10 Tonnen. Jedes einzelne dieser vielen Milliarden Plastikteilchen kann von Organismen aufgenommen werden und schädliche Auswirkungen haben.“

Probe aus dem Rhein bei Duisburg mit über 65 % opaken Mikroplastikkügelchen in 15-facher Vergrößerung; der Durchmesser der Kügelchen beträgt 400 bis 900 µm. (Foto: Universität Basel, Thomas Mani)

Herkunft teils unklar
Die Forschenden konzentrierten sich auf Mikroplastikteilchen, wie sie in der Produktion weltweit in großer Zahl anfallen und eine geringe Dichte aufweisen – wie etwa Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol. Diese Kunststoffarten werden in der Industrie unter anderem für Verpackungen, Innenausstattung und im Fahrzeugbau verwendet und schwimmen auf der Wasseroberfläche auf langen Distanzen. Die Entnahme der Proben erfolgte meist von Schiffen der Rheinpolizei Basel-Stadt und der Wasser- und Schifffahrtsämter in Deutschland und den Niederlanden aus.

Originalbeitrag:
Thomas Mani, Armin Hauk, Ulrich Walter & Patricia Burkhardt-Holm: Microplastics Profile along the Rhine River, Scientific Reports (2015).

Weitere Auskünfte:
Thomas Mani
Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften, Programm Mensch-Gesellschaft-Umwelt
E-Mail: thomas.mani@unibas.ch
Prof. Patricia Holm
Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften, Programm Mensch-Gesellschaft-Umwelt
E-Mail: patricia.holm@unibas.ch

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