Die Rolle der hadalen Zonen im langfristigen Verbleib von marinem Mikroplastik: Identifikation von Mikroplastik in der Tiefsee des Kurilen-Kamtschatka-Grabens, Nordwestpazifik (Deep-MiPoll)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Angelika Brandt
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 399785380

Projektziel ist die qualitative und quantitative Bestimmung von Mikroplastik (MP) in der Tiefsee. Im Kurilen-Kamtschatka-Graben wurden Sedimente aus Tiefen bis zu 9540 m und Planktonproben aus bis zu 5900 m genommen, diese Probensätze sind weltweit einmalig und werden erstmals die MP Belastung der hadalen Zone der Ozeane dokumentieren. Die Probenahme erfolgte mit einem Multi Corer für Sedimente und einem Multi-Schließ-Netz für Planktonproben. Des Weiteren wurden große Müllteile aus Proben eines Schleppnetzes separiert. Die plastikschonende Aufbereitungsmethode nutz die Fenton Reaktion, um organisches Material aus den Proben zu entfernen und setzt anschließend eine Dichteseparation zur Abtrennung der Sedimente ein. Die Analyse wird mit neuster mikro-Fourier-Transform Infrarot Spektroskopie durchgeführt, so können alle Plastikpolymere exakt bestimmt werden. Spektroskopische Validierung ist elementar, um die Zusammensetzung des MP zuverlässig zu bestimmen. Viele Studien wenden optische Bestimmungsmethoden an, welche häufig zu quantitativen Fehleinschätzungen führen. Dieses Projekt wird erstmals systematisch Tiefseeproben mit spektroskopischen Methoden analysieren und somit eine neue und verlässliche Datengrundlage zur MP Belastung der Tiefsee im Nordwestpazifik bereitstellen, welche Rückschlüsse auf mögliche Kontaminationsquellen ermöglicht. Dies ist unerlässlich, um die tatsächlichen Ausmaße der globalen MP Belastung der Ozeane zu verifizieren. Die Verknüpfung mit biologischen und umweltbezogenen Daten stellt die Ergebnisse in einen größeren Kontext und beleuchtet mögliche Auswirkungen.Die Verschmutzung der Natur mit Plastik ist eines der größten menschgemachten Umweltprobleme unserer Zeit. Die Ozeane sind besonders betroffen, da sie einen Großteil des Plastiks akkumulieren, mit weitreichenden negativen Effekten auf Ökosysteme und einzelne Organismen. Plastik ist hier besonders persistent, wird kaum abgebaut und fragmentiert zu immer kleineren Partikeln, dem sogenannten MP (<500 µm). Ein erheblicher Teil sinkt zum Meeresgrund, was ihn und besonders seine tiefsten Stellen, das Hadal, zu einer finalen Senke für MP macht. Deep-MiPoll wird dazu beitragen, die Menge und Zusammensetzung von MP in der Tiefsee des Nordwestpazifiks und deren Änderungen mit zunehmender Tiefe und innerhalb der Sedimentsäule zu bestimmen. Die Meeresgebiete um Japan gelten als besonders stark mit Plastikmüll kontaminiert, daher kann das Untersuchungsgebiet als Hotspot der globalen Plastikverschmutzung angesehen werden. Der Zusammenhang zwischen dem Vorkommen von MP in der Wassersäule und in Tiefseesedimenten soll untersucht werden.In bisherige Studien wurden Meerestiefen bis etwa 5500 m untersucht. Für Deep-MiPoll wurden Probentiefen von 9540 m erreicht, so werden weltweit erstmals Daten zu MP im Hadal generiert. Dies stellt einen elementaren Schritt in der Forschung zu MP dar und soll helfen die Frage nach dem langfristigen Verbleib von marinem Plastikmüll zu beantworten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Gunnar Gerdts