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Eine Billion Mikroplastik am Himmel von Madrid

In Proben, die an Bord von CASA C-212 Aviocar-Flugzeugen des Nationalen Instituts für Luft- und Raumfahrttechnologie Spaniens (INTA) mit operativer Unterstützung der 47. Gemeinsamen Gruppe der Luftwaffe entnommen wurden, haben wir am Himmel von Madrid Konzentrationen gefunden, die einer Milliarde Mikroplastik entsprechen .

Die Flugbahnberechnungen zeigen, dass einige dieser Partikel Hunderte oder Tausende von Kilometern zurücklegen können, bevor sie abgelagert werden. Es ist die erste Studie, in der das Vorhandensein von Mikroplastik in der Atmosphäre in großer Höhe direkt nachgewiesen wird.

Aviocar C-212 der Luftwaffe, die für die Probenahme verwendet wurde.
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Was sind Mikroplastik?

Mikroplastik sind kleine Plastikstücke, die im Allgemeinen aus dem Zerfall größerer Objekte stammen und an unseren Küsten leider berühmt geworden sind. Sie können relativ groß (5 mm) oder so klein wie ein Mikron sein, was der Größe eines Bakteriums entspricht. Sie können auch Fasern sein. In der Tat ist synthetische Kleidung eine unerschöpfliche Quelle für winzige Polyester- oder Acrylfasern, die auch Mikroplastik sind.

Ein Material, das eng mit Mikroplastik verwandt ist, sind Chemiefasern. Dies sind natürliche Materialien wie Zellulose, Baumwolle oder Wolle, die industriellen Prozessen unterzogen wurden, die sie für die Umwelt seltsam machen. Das Risiko besteht in diesem Fall aus dem Gehalt an künstlichen Chemikalien wie Weichspülern oder Farbstoffen.

Mikroplastik findet man überall, nicht nur in den Ozeanen, wo sie die bekannten Müllinseln bilden. Unsere Kläranlagen geben große Mengen an Mikroplastik ab, die in Flüsse und landwirtschaftliche Böden gelangen.

Mikroplastik wurde auch an entfernten Orten gefunden. Kürzlich hat unser Team Mikroplastik in einem saisonalen Strom in einem besonders geschützten Gebiet der Antarktis (ASPA-126) identifiziert, in dem der Zugang seit 1966 streng geregelt ist.

Mikroplastik in der Luft

Natürlich gibt es auch Mikroplastik in der Luft. Obwohl die Atmosphäre eine viel weniger untersuchte Umgebung ist, ist bekannt, dass Konzentrationen in städtischen Umgebungen die Werte einiger Mikroplastiken pro Kubikmeter erreichen. Diese Konzentrationen können in geschlossenen Umgebungen, in denen die Exposition durch Inhalation erhöht wird, viel höher sein.

Die verfügbaren Daten zeigen atmosphärische Ablagerungsraten von mehreren hundert Mikroplastik pro Quadratmeter und Tag, selbst in alpinen Umgebungen, die relativ weit von großen Bevölkerungszentren entfernt sind. Diese Daten legen nahe, dass Mikroplastik beträchtliche Höhen erreichen und von starken Winden über weite Strecken getragen werden kann.

Bisher wurde das Vorhandensein von Mikroplastik jedoch nur wenige Meter über dem Boden festgestellt.

Eine wegweisende Stichprobe

Dank der Unterstützung der 47 Joint Group of the Air Force konnte unser Team, das dem thematischen Netzwerk für Mikro- und Nanokunststoffe in der Umwelt angehört, direkte Probenahmen an Bord von INTA-Flugzeugen durchführen.

Die Proben wurden zwischen 1.500 und 2.500 m über dem Boden entnommen und flogen über die Städte Madrid, Guadalajara sowie halbstädtische und ländliche Gebiete im Zentrum der Halbinsel. Es ist wichtig, die Komplexität des Fliegens über das Zentrum von Madrid hervorzuheben, das vielen Einschränkungen des Flugverkehrs unterliegt.

Bilder aus dem Probenahmeflugzeug: Flug über Puebla de Almenara (Cuenca) und über das Zentrum von Madrid.
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Die erhaltenen Daten zeigen das Vorhandensein verschiedener Arten von Mikroplastik und synthetischen Fasern, die in Madrid im Vergleich zu ländlichen und weniger besiedelten Gebieten besonders häufig vorkommen.

Zu den identifizierten Kunststoffen gehören Polyester, Polyamide und Polyolefine, die zu den am häufigsten verwendeten Kunststoffen gehören, sowie Chemiefasern wie Viskose oder gefärbte Baumwolle, insbesondere Blau.

Die gemessene Konzentration erreichte in Madrid 13,9 Mikroplastik pro Kubikmeter, etwa zehnmal mehr als in ländlichen Gebieten. Damit konnten wir die Gesamtzahl der Mikroplastiken in der Luft über dem Zentrum von Madrid auf ungefähr eine Billion Partikel schätzen.

Einige Mikroplastiken, die in den Probenahmen erhalten wurden. Von links nach rechts: Acrylfaser, Polyamidfaser und Polypropylenfragment. Die Stange ist ungefähr doppelt so breit wie menschliches Haar.
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Das Schicksal der Mikroplastik

Unsere Studie, kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Total Environmental Science, beinhaltet eine Berechnung von Flugbahnen und Ablagerungsraten unter Verwendung von Schätzungen der Luftmassenbewegung.

Wir haben festgestellt, dass sich viele der Mikroplastikpartikel in den ersten 24 Stunden nicht weit von dem Punkt absetzen, an dem sie entnommen wurden. Eine beträchtliche Anzahl kann jedoch lange Strecken zurücklegen, bevor sie deponiert wird.

Insbesondere würden die Ablagerungsraten für das Gebiet des Golfs von Biskaya zwischen 0,1 und 10 Mikroplastik pro Quadratmeter und Tag liegen, wenn man nur die Partikel berücksichtigt, die Madrid 24 Stunden zuvor verlassen haben. Darüber hinaus kann ein erheblicher Teil der Mikroplastik Südengland, Belgien und Nordfrankreich erreichen, mehr als tausend Kilometer von ihrem Nachweisort entfernt.

Simulation des Abscheidungsmusters der auf Madrid gefundenen Mikroplastik nach 1 h (A), 12 h (B), 24 h (C) und 36 h (D). Die blau-türkis-grünen Farben repräsentieren Größenordnungen abnehmender Ablagerungsrate, ausgedrückt als Mikroplastik pro Quadratmeter und Tag.
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Verschmutzung des städtischen Ursprungs und der globalen Natur

Unsere Studie ist der erste direkte Beweis für das Vorhandensein von Mikroplastik in der Atmosphäre in großer Höhe. Die Mikroplastikkonzentrationen waren in städtischen Gebieten etwa zehnmal höher als in ländlichen Gebieten, was den überaus städtischen Ursprung dieser Art von Kontamination bestätigt.

Wir erkennen nicht nur Kunststoffe oder synthetische Polymere, sondern auch Naturfasern aus Industriegeweben. Die Flugbahnsimulationsdaten zeigen, dass die kleinsten Partikel Hunderte oder Tausende von Kilometern von Madrid entfernt abgelagert werden können, was die globale Natur der Kontamination der Atmosphäre durch Mikroplastik zeigt.

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