Wie Mikroplastik das Klima aufheizt
Wie Mikroplastik das Klima aufheizt
zeit.de: Winzige bunte Plastikpartikel schweben in der Atmosphäre – und absorbieren Sonnenlicht. Eine neue Studie zeigt: Ihr Erwärmungseffekt ist überraschend groß.
Zwischen Hawaii und Kalifornien, mitten im Pazifik, liegt ein Ort menschlichen Versagens. Auf einer Fläche dreimal so groß wie Frankreich sammelt sich mehr Müll und Plastik als anderswo im Meer – ein gewaltiger Meereswirbel treibt den Abfall zusammen, meist schon in kleinste Teile zerfallen. Der Great Pacific Garbage Patch ist ein Sinnbild für die ausufernde Plastikverschmutzung. Doch er könnte noch mehr sein: einer der Orte, an denen sich eine bisher ignorierte Wirkung von Mikroplastik zeigt – sein Effekt auf den Klimawandel.
Die Erfindung von Kunststoff hat die Welt revolutioniert. Doch längst ist klar, dass Mikroplastik und das noch kleinere Nanoplastik ein gewaltiges Problem darstellen. Es gibt keinen Ort mehr, an dem die Partikel nicht nachweisbar sind: im Wasser, im Boden, in der Luft, an den entlegensten Orten der Erde, in Tieren und in Menschen. Überall, wo man nach Mikroplastik sucht, findet man es.
Lesen Sie auch:
Was aber die Kleinstpartikel anstellen, dazu gibt es – gemessen an der Größe des Problems – noch viele offene Fragen. Diejenige nach der Wirkung auf den Klimawandel will ein Team aus chinesischen und US-amerikanischen Wissenschaftlern nun beantworten. Laut ihrer Studie im Fachmagazin Nature Climate Change könnten all die Plastikfragmente in der Luft den Klimawandel verstärken und die Erde weiter aufheizen. Der Effekt sei bei Weitem nicht so groß wie die Wirkung der Treibhausgase. Während diese aber zumindest im Fokus politischer Anstrengungen stehen, wird über Mikroplastik im Klimawandel bislang kaum gesprochen. Dabei wird die weltweite Plastikproduktion laut Prognosen weiter steigen.
In Klimamodell bisher nicht berücksichtigt
Es ist nicht nur ein Faktor, über den selten diskutiert wird, er kommt auch in Klimamodellen bislang nicht vor. Ein weitgehend blinder Fleck in der Klimaforschung – und ein Ergebnis, das den Erkenntnissen einer früheren wegweisenden Studie widerspricht. Denn bereits 2021 versuchte ein Team um die neuseeländische Atmosphärenforscherin Laura Revell, den Effekt von Mikroplastik in der Atmosphäre zu berechnen. Das Ergebnis damals: Eine wärmende Wirkung von Plastikteilchen sei möglich, aber vernachlässigbar klein.
Einig ist man sich zumindest über die Physik. Mikro- und Nanoplastik interagiert mit Sonnenlicht, so wie alle anderen Partikel in der Atmosphäre auch. Manche Teilchen reflektieren die Energie der Sonne – so wie Sulfat-Aerosole, die etwa bei der Verbrennung von Schweröl in Schiffsmotoren entstehen – und kühlen damit die Erde. Andere Teilchen absorbieren die Energie und erwärmen so ihre Umgebung. Diesen Strahlungsantrieb, in der Fachsprache »Radiative Forcing« genannt, kennt man etwa von Rußpartikeln: Auch sie absorbieren Sonnenlicht und erwärmen die Atmosphäre.
Plastik kann das auch, die Frage ist nur, wie stark. Dabei spielt offenbar nicht nur eine Rolle, wie man das Wechselspiel aus Sonnenenergie und winzigen Teilchen misst, sondern auch welche Farbe die Partikel haben. »Schwarzes, rotes und gelbes Plastik sind wie ein schwarzes T-Shirt«, sagt Hongbo Fu von der Fudan-Universität in Shanghai, einer der Autoren der Studie, im Pressebriefing von Nature. »Sie saugen Hitze auf.« In der Studie von 2021 war nur transparentes Plastik untersucht worden, womöglich ist das ein wesentlicher Grund für die stark abweichenden Ergebnisse. Zudem nutzten die Forschenden nun eine präzisere Messmethode als ihre Kollegen damals: Mithilfe von Elektronenmikroskopie konnten Fu und sein Team erstmals die lichtabsorbierende Wirkung einzelner Plastikpartikel direkt bestimmen, statt sie wie bisher aus Messungen an Polymerfilmen hochzurechnen.
Reginale Hotspots
Im nächsten Schritt speisten die Forschenden diese Ergebnisse in ein Modell, das Mengen und Transportwege von Nano- und Mikroplastik in der Atmosphäre simuliert. Ab hier handelt es sich also um kein Experiment im Labor mehr, sondern um eine Simulation. Das gilt auch für den dritten Schritt: Auf Basis der errechneten Verteilung schlossen die Fachleute dann auf den Erwärmungseffekt. Er entspricht, zumindest ihrer Hochrechnung zufolge, etwa 16 Prozent des Effekts von Ruß in der Atmosphäre. »Prinzipiell ist der Strahlungsantrieb relativ gering und im Vergleich zum Einfluss der Treibhausgase so gut wie vernachlässigbar«, sagt Andreas Stohl von der Universität Wien dem Science Media Centre. Der Meteorologe war nicht an der Studie beteiligt, hat diese aber begutachtet. »Allerdings ist jeder zusätzliche positive Strahlungsantrieb problematisch.«
Die Simulation zeigt auch regionale Hotspots, an denen die potenzielle Erwärmung durch Mikroplastik besonders hoch ist. Einer davon: der Great Pacific Garbage Patch. Im Nordpazifik könnte der Erwärmungseffekt durch die zahlreichen, ständig aufgewirbelten Plastikteilchen fast fünfmal stärker sein als der von Ruß. Überall dort, wo sich viel Plastik sammelt – in den Müllstrudeln der Ozeane, an dicht besiedelten Küsten, in Industrieregionen mit schlechtem Abfallmanagement –, könnte durch die Kunststoffrückstände in der Luft auch das lokale Klima stärker beeinflusst werden.
Die Unsicherheiten sind groß
Stohl und andere Experten üben aber auch Kritik an der Studie. Der größte Schwachpunkt ist die womöglich unterschätzte Unsicherheit der Simulation. Denn man weiß schlicht nicht genau, wie viel Plastik in der Atmosphäre schwebt – es gibt kein globales Messnetz, das dafür verlässliche Daten liefert. Einer der Autoren, Drew Shindell von der Duke University in den USA, räumt im Pressebriefing selbst ein, dass sie die Gesamtmenge an Mikroplastik in der Atmosphäre um den Faktor zwei überschätzen könnten – oder im selben Maße unterschätzen…. weiterlesen
