Die Daten zu Mikroplastik in der Umwelt reichen nicht aus. Doch Marburger Physiker zeigen, wie sich der Abbau von Kunststoffpartikeln erforschen l\u00e4sst.
\nMisst man nur zu einem einzigen Zeitpunkt, wieviel Mikroplastik sich in der Umwelt befindet, so lassen sich daraus keine R\u00fcckschl\u00fcsse auf den Zerfall und die k\u00fcnftige Verbreitung des Kunststoffs ziehen. Dazu sind vielmehr Zeitreihen der Partikelverteilung erforderlich, wie Physiker der Philipps-Universit\u00e4t mit Modellrechnungen herausgefunden haben. Die Forscher berichten im Wissenschaftsmagazin „Scientific Reports“ \u00fcber ihre Ergebnisse.
\nDie weltweite Kunststoffproduktion erreichte im Jahr 2019 einen Umfang von 368 Millionen Tonnen, rechnet der Weltverband der Plastikhersteller vor. Ein gro\u00dfer Teil des Materials gelangt in die Umwelt. Wie der Kunststoff sich dort im Lauf der Zeit verteilt, h\u00e4ngt unter anderem vom Zerfall der Partikel ab.
\n„Bisher wei\u00df man wenig \u00fcber den Abbau von Mikroplastik“, erkl\u00e4rte der Marburger Physiker Prof. Dr. Peter Lenz. Er hat die aktuelle Studie geleitet.
\nMessen Kunststoffpartikel weniger als f\u00fcnf Millimeter im Umfang, nennt man sie „Mikroplastik“. „Sie werden durch Kosmetika oder andere Gebrauchsprodukte in die Umwelt eingetragen oder entstehen durch die Zersetzung von Plastikm\u00fcll“, f\u00fchrte Lenz aus. Die Wissenschaftler nutzten ausgekl\u00fcgelte Berechnungsverfahren, um herauszufinden, ob aus den derzeit verf\u00fcgbaren Daten n\u00fctzliche Informationen \u00fcber den Zerfall von Mikroplastikpartikeln gewonnen werden k\u00f6nnen.
\nL\u00e4sst sich der Zerfallsprozess erkl\u00e4ren, wenn man die Ergebnisse nutzt, die im Gel\u00e4nde gewonnen werden? „Derzeit liegen meist Daten von Gr\u00f6\u00dfenverteilungen vor, die zu einzelnen Zeitpunkten gemessen wurden“, berichtete Mitverfasser Timo Metz, der seine Bachelorarbeit in der Arbeitsgruppe von Lenz anfertigte. „Wir haben zun\u00e4chst mit einem sehr einfachen Modell f\u00fcr den Zerfall von Mikroplastik gearbeitet.“
\nMit diesem Modell zeigen die Wissenschaftler, dass es unm\u00f6glich ist, alle wichtigen Faktoren f\u00fcr den Zerfall des Kunststoffs aus einer einzigen Gr\u00f6\u00dfenverteilung zu gewinnen. Denn zerkleinerte Partikel unterscheiden sich in der Gr\u00f6\u00dfe nicht unbedingt von Plastikteilchen, die neu in die Umwelt gelangen.
\nWie m\u00fcssen die Daten beschaffen sein, um aussagekr\u00e4ftiger zu sein? Das Team ging dieser Frage nach, indem es k\u00fcnstliche, komplexere Daten erzeugte, auf die es das Berechnungsmodell anwendete.
\n„Unsere Analyse ergab einige Mindestanforderungen, die experimentell gewonnene Daten erf\u00fcllen m\u00fcssen“, legte der dritte Koautor dar. Der Marburger Physiker Prof. Dr. Martin Koch erkl\u00e4rte: „Die Daten sollten zu mehreren Zeitpunkten an identischen Stellen gesammelt werden, um eine Zeitreihe zu bilden. Au\u00dferdem reichen Gr\u00f6\u00dfenmessungen alleine nicht aus, sie sollten mit der Bestimmung der Massen kombiniert werden.“
\nDas Team gibt au\u00dferdem noch weitere Anregungen, wie sich das Vorkommen von Kunststoffteilchen besser als bisher erheben l\u00e4sst. Unter anderem empfehlen die Forscher, zus\u00e4tzliche Gr\u00f6\u00dfenkategorien einzuf\u00fchren, Messungen an verschiedenen Orten vorzunehmen und Eigenschaften wie Material und Form einzubeziehen, die den Abbauprozess beeinflussen. Alle Daten sollten in Zeitreihen erhoben werden.
\nLenz leitet eine Arbeitsgruppe im Fachgebiet „Komplexe Systeme“ des Fachbereichs Physik der Philipps-Universit\u00e4t. Koch lehrt Physik an der Philipps-Universit\u00e4t und leitet die Arbeitsgruppe Halbleiterphotonik. Das Land Hessen unterst\u00fctzte die zugrunde liegende wissenschaftliche Arbeit durch eine LOEWE-Exploration-F\u00f6rderung.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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