Plastik im Meer: Bakterien verspeisen Müll

Ein Meeresbakterium kann Kunststoff einverleiben und ihn verdauen. Dies hat ein niederländisch-deutsches Forschungsteam im Labor nachgewiesen. Am besten klappe dies, wenn der Kunststoff aufgrund der Sonneneinstrahlung in kleine Teile zerbröselt sei.

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So brachten die Forscher um Maaike Goudriaan vom Royal Netherlands Institute of Sea Research auf der Nordseeinsel Texel das Bakterium "Rhodococcus ruber" mit einem speziellen Polyethylen (PE) zusammen und maßen das dabei entstehende Kohlendioxid, wie der "Spiegel" berichtet. Das Bakterium habe etwas mehr als ein Prozent des Kunststoffs zu CO₂ verstoffwechselt – auf ein Jahr hochgerechnet. Allerdings würden die kleinen Lebewesen dennoch keine Lösung für das Problem des Abfalls im Meer bieten.

Was bewirkt der "Rhodococcus ruber"?

Dass der "Rhodococcus ruber" in der Natur einen Biofilm auf Kunststoff bilden kann, war bekannt. Und auch, dass Plastik unter diesem Biofilm verschwindet, konnte bereits gemessen werden. "Aber jetzt haben wir wirklich gezeigt, dass die Bakterien das Plastik tatsächlich verdauen", erklärt Goudriaan. Die Forschung sieht in ihrer Arbeit eine Antwort auf die Frage, wohin ein kleiner Teil des Kunststoffs im Meer verschwindet.

Wie sah der Versuch aus?

Für ihre Experimente nutzten Goudriaan und ihre Kolleg:innen ein speziell hergestelltes Polyethylen (C-13-Polyethylen). Da der darin enthaltene Kohlenstoff nur zu 1,1 Prozent in der Natur vorkommt, haben die Wissenschaftler:innen nachweisen können, dass der Kohlenstoff im gemessenen CO₂ tatsächlich aus dem Kunststoff stamme und nicht von einem anderen Prozess im Reaktionsgefäß, wie der "Spiegel" beschreibt.

Zudem bildete das Forscherteam in den Reaktionsgefäßen die Verhältnisse im Meer nach – salziges Wasser und ultraviolette Bestrahlung, so wie sie im Sonnenlicht vorkommt. "Die Behandlung mit UV-Licht war notwendig, weil wir bereits wissen, dass Sonnenlicht Plastik teilweise in mundgerechte Brocken für Bakterien zerlegt", erklärt Goudriaan. Auch untersuchten die Wissenschaftler:innen, ob es einen Unterschied macht, wenn Kunststoff an der Oberfläche schwimmt oder vollständig mit Wasser bedeckt ist.

Ergebnis der Forschungsreihe

In den Gefäßen mit dem Kunststoff an der Oberfläche entstand etwas mehr CO₂ als in den Gefäßen mit dem untergetauchten Polyethylen. Beides war jedoch erheblich mehr CO₂ als in den Kontrollgefäßen ohne Rhodococcus-ruber-Bakterien. Im Fachjournal "Marine Pollution Bulletin" erklärt das Team, dass dieses Ergebnis vermutlich eine Folge der UV-Einstrahlung gewesen sein könnte.

Als nächstes wollen die Forscher untersuchen, ob dieser Prozess auch in der Natur stattfindet. Daher habe das Team bereits Versuche mit Schlick aus dem Wattenmeer unternommen. "Die ersten Ergebnisse dieser Experimente deuten darauf hin, dass Plastik auch in der Natur abgebaut wird", bestätigt Goudriaan abschließend.

• Verwendete Quellen:
• Spiegel: "Meeresbakterium verdaut Kunststoff"
• Marine Pollution Bulletint: "A stable isotope assay with 13C-labeled polyethylene to investigate plastic mineralization mediated by Rhodococcus ruber"