Auf und davon! Die unergründlichen Wege der Kunststoffe im Meer

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Stephan Kohler
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1 Auf und davon! Die unergründlichen Wege der e im Meer Christiane Zarfl Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei im Forschungsverbund Berlin e.v. Institut für Umweltsystemforschung Universität Osnabrück

2 Was ist eigentlich? Die 6 wichtigsten: Polyethylen (PE) Polypropylen (PP) PP PE Polyvinylchlorid (PVC) Polystyrol (PS) PS Vmadeira, WikimediaCommons PVC Polyurethan (PU) PU Pieria, WikimediaCommons Polyethylenterephthalat (PET) PET gelenkdoktor.de

3 produktion seit (PlasticsEurope 2011)

4 Im Meer nichts Neues ( (Lienau et al. 2005, Seehundaufzuchtund Forschungsstation Norddeich)

5 Mit bloßem Auge zu sehen Mitbringsel vom Strand auf Norderney (2010) (Fries et al. 2010) (Fries et al. 2010)

6 (Browne et al. 2010) plastik (< 1 mm) 2 mm (Fries et al. 2010) ( 200 µm

7 Das unsichtbare Risiko teile pro km 2 Größe der partikel (mm) plastik (Daten aus Moore et al Pacific Garbage Patch) 53%

8 Das unsichtbare Risiko (Browne et al. 2007, Tamar Mündung, UK)

9 Tendenz steigend! plastik im Meerwasser aus archivierten Planktonproben (Barnes et al. 2008)

10 Woher kommt das plastik? Verwitterung (UV-Licht, Salzwasser, mechanisch) direkter Eintrag als Rohmaterial direkter Eintrag über zerschredderten Schiffsmüll direkter Eintrag über die Verwendung in Reinigungsmitteln

11 Reinigungsmittel unter der Lupe (Fendall et al. 2009)

12 Woher kommt das plastik? Verwitterung (UV-Licht, Salzwasser, mechanisch) direkter Eintrag als Rohmaterial direkter Eintrag über zerschredderten Schiffsmüll direkter Eintrag über die Verwendung in Reinigungsmitteln Eintrag über die Waschmaschine

13 Schöne neue Welt Polyesther- und Acrylfasern in Habitaten, die Klärwasser ausgesetzt sind Emission von >1900 Fasern pro Kleidungsstück und Wäsche möglich (Browne et al. 2011)

14 Weltweites Vorkommen Makroplastik an Spülsäumen plastik in der Gezeitenzone (Barnes et al. 2009)

15 Meer in Bewegung (1) Anreicherung des Mülls in Meeresstrudeln (N. Maximenko,

16 Meer in Bewegung (2) Sechsfache Masse im Vergleich zu Plankton im North Pacific Gyre (Moore et al. 2001) (

17 Die dritte Dimension (1) (Barnes et al. 2009) müll (>20 mm) auf dem Meeresboden (1999)

18 Die dritte Dimension (2) Mittelmeersediment vor Marseille: 1000 m hier: 80 teile pro km (Barnes et al. 2009) Sediment der Framstraße (nördlich des Polarkreises): 2500 m 5500 m: 13 Teile pro km

19 Schadstoffe in Mittlere PCB-Konzentrationen (ng/g) in pellets ( PCB = 66, 101, 110, 149, 118, 105, 153, 138, 128, 187, 180, 170, 206) (Ogata et al. 2009)

20 Wie kommt der Schadstoff in den? (1) Additive Farbstoffe Weichmacher: z.b. Phthalate, Chlorparaffine, Phosphorsäureesther UV-Stabilisatoren: z.b. Ruß, Pigmente wie TiO 2 Flammschutzmittel: z.b. PBDEs, HCB

21 Wie kommt der Schadstoff in den? (2) Sorption

22 Wie kommt der Schadstoff in den? (2) Sorption Sorption von PCBs und DDE an Polypropylen (PP) 100-mal höher als an Schwebstoff (Mato et al. 2001)

23 Wie kommt der Schadstoff in den? (2) Diffusionsgeschwindigkeit D PE 1. Batchversuche Polyethylene (PE) Pellets Phenanthren 2. Mathematisches Modell Caq Caq,c -1 C aq C -1 aq,c 1,0 0,5 0,0 LDPE C PE HDPE HDPE LDPE * PE t DPE 6 CPE K PE 1 2 M V w Zeit t [min] time (mi t r (Fries & Zarfl 2011) C t D x x x PE PE 2 2 C x PE 1. Fick sches Gesetz

24 (Fries & Zarfl 2011) Wie kommt der Schadstoff in den? (2) Diffusionsgeschwindigkeit MW (g mol -1 ) LDPE Log D Pe (cm 2 s -1 ) HDPE Log D Pe (cm 2 s -1 ) Diffusionskoeffizienten fallen mit steigendem Molekulargewicht. Diffusionskoeffizienten sind für LDPE höher, vermutlich wegen der schwächeren kristallinen Struktur.

25 Invasion per Anhalter Pellet Fragment Membranipora tuberculata Moostierchen: seit frühen `70ern in neuseeländischen Gewässern (Gregory et al. 2009) 200 µm Galeopsis mimicus Moostierchen : seit 2000-Wende an der Ostseite Neuseelands vorher nur an der Westküste in Tiefen > 300 m beobachtet

26 Für jeden die passende Größe... Chris Jordan Photographic Arts Flohkrebs 95% der untersuchten Seevögel in der Nordsee und der kanadischen Arktis hatten teile im Magen (Guse et al. 2005, Provencher et al. 2009) Algalita Marine Research Foundation plastik wird von Filtrierern und Detrivoren aufgenommen (Thompson et al. 2004)

27 Stille Post Akkumulation entlang der Nahrungskette Beispiel: Seebären, die sich auf Macquarie Island von Fisch ernähren (Eriksson & Burton 2003) (E. Kissling) 22- bis 160-fache Anreicherung Bries

28 Just because you can t see it

29 Just because you can t see it

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