Mehr als ein halbes Jahrhundert Mikroplastik sind wie synthetische Fossilien in Sedimentschichten vergraben

Die jugendlichen Bedrohungen tauchten in einem Kern auf, der aus dem Boden des Santa Barbara-Beckens entnommen wurde.

Sand, Erde und Gestein sind Spuren unserer Vergangenheit. Wissenschaftler können die Sedimentschichten wie Kapitel in einer Geschichte lesen: Fußabdrücke verschwundener Kreaturen und Wellen vergangener Zeiten, die in versteinerten Meeresböden erhalten geblieben sind, Hinweise auf im Boden abgelagerte Feuer, in Stein eingebettete Skelett- oder Federstücke. Sediment ist oft ein Weg, um in den Rückspiegel der Erde zu schauen, aber Forscher in Kalifornien haben kürzlich herausgefunden, dass unsere jüngste Besessenheit von Kunststoffen auch in der Aufzeichnung auftaucht.

Kunststoffe, die hauptsächlich aus Nebenprodukten von Erdöl und anderen fossilen Brennstoffen hergestellt werden, wurden erstmals im 19. Jahrhundert synthetisiert und boomten nach dem Zweiten Weltkrieg. Heutzutage sind Trümmer von diesen billigen, haltbaren Materialien fast überall zu sehen, von Berggipfeln bis zu tiefen Ritzen des Marianengrabens. Blasse Nurdles sammeln sich auf Haufen an den Stränden von Texas. Fetzen von Plastiktüten umschlingen und verwickeln Korallen. Um herauszufinden, wo und wann Kunststoffe in marinen Sedimenten landeten, machte sich ein Team der Scripps Institution of Oceanography und des Birch Aquarium an der Universität von Kalifornien in San Diego im Jahr 2010 daran, einen Kern aus dem Boden des Santa Barbara-Beckens zu ziehen.

Dieser Ort, ungefähr 32 km von der kalifornischen Küste entfernt und in der Nähe der Kanalinseln, war für das Team eine intelligente Probenahmestelle, da die Bedingungen ziemlich anaerob sind - was bedeutet, dass sich die Dinge nicht schnell zersetzen - und das Sediment relativ ungestört ist Laut Jennifer Brandon, einer Biologin bei Scripps, die Mikroplastik studiert, reicht der intakte Rekord Jahrtausende zurück.

Von einem Forschungsschiff warfen Wissenschaftler Bohrausrüstung auf den Meeresboden, mehr als 300 Meter unter der Oberfläche. Die Besatzung zog eine Sedimentprobe mit einer Länge von 30 Zoll und einer Breite von sechs Zoll auf, die 175 Jahre angesammelten Abfalls repräsentierte. (Jede 0,2 Zoll des Kerns entspricht ungefähr 2,2 Jahren Material, das vom Wasser herabgeschneit ist, einschließlich Fischschuppen, Plankton-Exoskelette und mehr.)

Der Kern war frisch aus dem Wasser und sah grünlich-braun aus, gestreift mit helleren Reflexen. Die dunkleren Schichten zeugen von Wintermonaten, sagt Brandon, wenn Phytoplankton blüht und Kohlenstoff sich vermehrt (und schließlich als Schlamm auf den Boden fällt). Die helleren Schwaden stehen für Sommer. "Man kann es buchstäblich jedes Jahr sehen", sagt Brandon, der Hauptautor des neuen Papiers des Teams, in dem seine Ergebnisse beschrieben werden. „Man kann diese Kerne im Grunde genommen als Aufzeichnung dessen betrachten, was direkt darüber geschah.“ Dazu gehört alles, von Wetterereignissen bis hin zum Aufbau von Kunststoffen.

Das Santa Barbara-Becken ist kein Trash Gyre: Es gab keine offensichtlichen Brocken oder Schlämme auf der Oberfläche, und selbst im Kern sprang der Großteil der Kunststoffe nicht zum bloßen Auge heraus. "Einiges davon ist groß genug, dass man es sehen kann, aber es hat Konfetti-Größe", sagt Brandon. „Das meiste kann man nur unter einem Mikroskop mit hoher Vergrößerung sehen. Dies ist kein Ort, den Sie sehen, wenn Sie "Plastikverschmutzung" in Google Bilder eingeben. "

Das Team trocknete den Kern und siebte ihn durch ein Maschensieb, bevor es nach Fasern, Fragmenten, Filmen und kleinen Kugeln suchte, die sie visuell identifizieren konnten. Das war etwas knifflig: Wenn dünne, weiche Kunststoffe wie Beutel und Verpackungen altern, werden sie gelb und spröde, sagt Brandon, und „fangen an, wie ein Stück Häutchen oder Muschel auszusehen“, um das organische Material zu sortieren Bei dem synthetischen Material suchten die Forscher nach verräterischen Mustern, die auf ein Exoskelett oder eine Muschel hindeuten. Zur endgültigen Diagnose analysierten sie die Kunststoffteile mit einem Fourier-Transform-Infrarot-Spektrometer. Dabei wurde mit einem Laser auf das Objekt geschossen, um die Struktur der darin enthaltenen chemischen Bindungen aufzudecken. „Bestimmte Kunststoffe werden immer auf die gleiche Weise gebunden“, sagt Brandon. Indem sie sich auf die charakteristische mikroskopische Struktur der Kunststoffe konzentriert, kann diese Art der Analyse „Ihnen sagen, was Ihr Auge nicht sehen kann“.

Das Problem bei der Untersuchung von Kunststoffen besteht darin, dass sie überall sind - und neue Kunststoffabfälle können Proben verunreinigen. Viele Laborgeräte enthalten Kunststoff. sogar Laborkittel enthalten synthetische Materialien. Manchmal tragen Teams jeden Tag die gleichen Farben, sodass Fasern, die sich von ihren Kleidern lösen, leichter zu erkennen sind. Brandons Team versuchte kurz, ganz rot zu tragen - aber „es wird sehr kompliziert, sehr schnell“, sagt sie. In diesem Fall warfen die Forscher alle Plastikdaten, die vor 1945 in der Kernprobe erschienen waren, heraus, bevor die Plastikprodukte für Verbraucher wirklich abnahmen, und subtrahierten auch die Signaturen der Plastikgeräte, von denen sie wussten, dass sie mit dem Kern in Kontakt kamen.

Unter Berücksichtigung all dessen stellten Brandon und ihre Mitarbeiter fest, dass sich die Menge an Kunststoff im Sediment des Santa Barbara-Beckens seit den 1940er Jahren alle 15 Jahre etwa verdoppelt hat. Andere Forscherteams untersuchen immer noch genau, wie Plastik Organismen im gesamten Nahrungsnetz beeinflusst. Brandon und ihre Mitarbeiter plädieren in der Zeitung dafür, „den Kunststoffabfallstrom, der in den Ozean gelangt, zu begrenzen, da die Sedimentation von Kunststoff die ständig steigenden Produktionstrends direkt widerspiegelt.“ Im Moment ist klar, dass die Spuren unserer Nutzung-es-und- toss-it lifestyle sind weit unter der Oberfläche eingebettet, in Rekorde, die uns überleben werden.