Bio-Recycling

Ein Plastikfresser aus Japan

Plastikmüll ist ein großes Umweltproblem, denn er ist biologisch praktisch nicht abbaubar. Jetzt haben Forscher ein Bakterium entdeckt, das Kunststoff verdaut. Kann der Plastikfresser helfen, die Müllberge zu beseitigen?
Riesige Mengen Plastik landen jedes Jahr in der Umwelt, wo sie nur sehr langsam abgebaut werden. Quelle: dpa
Plastiktüte im Meer

Riesige Mengen Plastik landen jedes Jahr in der Umwelt, wo sie nur sehr langsam abgebaut werden.

(Foto: dpa)

HeidelbergPlastik ist nicht biologisch abbaubar. Das ist der große Vorteil der synthetischen Kunststoffe: Sie schimmeln nicht. Allerdings wird diese erwünschte Eigenschaft heute auch mehr und mehr zum Problem, denn es gibt auf diesem Planeten kaum einen Ort, an dem man kein Plastik findet. Am Ende seiner Lebensdauer landet ein großer Teil der synthetische Polymere in der Umwelt und bleibt dort – nicht biologisch abbaubar – bis auf Weiteres erhalten.

Diesem Zustand suchen Forscher seit geraumer Zeit abzuhelfen, indem sie gezielt nach den spezialisierten Organismen suchen, die Kunststoffe eben doch abbauen können. Denn, so der Grundgedanke, wenn das Zeug überall herumliegt, gibt es bestimmt auch irgendwelche Organismen, die gelernt haben, es zu essen.

Plastikmüll verschmutzt die arktischen Gewässer
Nicht nur Eis schwimmt im arktischen Meer
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Selbst in den abgelegenen Meeresregionen der Arktis sind mittlerweile Plastikabfälle zu finden. Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) in Bremerhaven haben treibenden Kunststoffmüll auf dem Meer zwischen Grönland und der östlich davon liegenden Inselgruppe Spitzbergen entdeckt. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Sebastian Menze)

Forschungsschiff Polarstern
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Von Bord des Forschungseisbrechers Polarstern... (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Sebastian Menze)

Polarstern-Bordhelikopter im Einsatz
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...und von einem Helikopter aus suchte das Team um die AWI-Biologin Melanie Bergmann in der sogenannten Framstraße nach Müllteilen. Auf einer Strecke von 5600 Kilometern wurden 31 Teile entdeckt. Diese Zahl mag im ersten Moment klein klingen, doch beunruhigt die Forscher, dass in der weit entfernten Arktis überhaupt Müll an der Wasseroberfläche zu finden ist. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Sebastian Menze)

Plastikmüll am Meeresboden der Framstraße
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Mit der Methode habe nur großes Treibgut erfasst werden können. „Unsere Zahlen sind deshalb aller Wahrscheinlichkeit nach eine Untertreibung des tatsächlichen Müllbestandes“, sagte Bergmann. In einer früheren Studie hatte die Forscherin bereits festgestellt, dass die Müllmenge am Meeresboden der Framstraße zunimmt. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Melanie Bergmann/OFOS)

Plastikmüll im Meer
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Wie der Abfall so weit nach Norden gelangt, sei noch unklar. Er könnte Bergmann zufolge aus einem Müllstrudel stammen, der sich gerade in der Barentssee nördlich von Norwegen und Russland bilde. Dort sammle sich vermutlich Müll aus den Küstenregionen Nordeuropas. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Cecil Feierabend)

Müll- und Plastikreste am Strand von St. Peter-Ording (Nordsee)
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Müllstrudel entstehen, wenn treibende Plastikteile von großen kreisenden Meeresströmungen eingefangen werden und sich im Zentrum dieser Wirbel konzentrieren. Neben dem in der Barentssee sind nach AWI-Angaben bisher weltweit fünf solcher Müllwirbel bekannt. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Thomas Ronge)

Basstölpel „nutzen“ Plastikmüll als Nistmaterial
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Eine andere Ursache für den Müll in der Arktis könnte der Rückgang des arktischen Meereises sein, wodurch mehr Fischtrawler nach Norden vorstoßen. Von den Schiffen könnte Müll in den Gewässern landen. Problematisch sei der treibende Müll insbesondere für Seevögel, die sich von Beute an der Wasseroberfläche ernähren, berichten die Forscher. Plastikreste wurden schon in den Mägen von Seevögeln und Grönlandhaien gefunden. (Foto: Alfred-Wegener-Institut/Thomas Ronge=

Der neueste Fund aus dieser Strategie ist ein Bakterium mit dem vorläufigen Namen Ideonella sakaiensis, das den Kunststoff Polyethylenterephthalat abbaut, den wir vor allem in Form von PET-Flaschen kennen. Eine japanische Arbeitsgruppe unter der Leitung von Kohai Oda vom Kyoto Institute of Technology untersuchte dazu 250 mit PET-Resten kontaminierte Umweltproben – in einer davon, Nummer 46, wurde das japanische Team fündig: Dort lebte tatsächlich eine Bakteriengemeinschaft, die Löcher in den Kunststoff frisst – und Ideonella produziert die beiden Enzyme, die PET in seine ungefährlichen Bestandteile zerlegen.

Problem gelöst? Leider nicht. Kunststoffe sind zu hartnäckig für einfache Lösungen. Ideonella ist nur der neueste Organismus in einer Sammlung von Lebewesen, die künstliche Stoffe in der Umwelt verdauen können. Doch sind sie alle weit davon entfernt, die Umwelt von Plastikmüll zu befreien. Das gilt leider auch für Ideonella.

Das neue PET-spaltende Enzym, die so genannte PETase, von Ideonella erwies sich als um ein Vielfaches aktiver als vergleichbare Enzyme aus Bakterien und Pilzen. Trotzdem braucht die Bakteriengemeinschaft auch unter optimalen Bedingungen und bei Temperaturen um 30 Grad Celsius etwa sechs Wochen, um ein kleines Stück Polyethylenterephthalat zu zersetzen.

Der Natur ein wenig nachhelfen
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