Ausgeworfenes Plastik – wie Wasserflaschen, Fischernetze und Einkaufstüten – wurde in den Weiten des Ozeans entdeckt, sowohl an der Oberfläche als auch an Stellen, die so tief sind wie der Marianengraben.
Die meisten dieser Abfälle wurden mühsam gefunden: Kameras, die unter Wasser geschleppt wurden, haben Bilder gemacht, und Menschen haben über die Bordwände von Booten geschaut – oder sind sogar durch die Trümmer geschwommen.
Bei einem Tauchgang gestern in Asien konnte man fast überall #Ozeanplastik an der Oberfläche treiben sehen. Zeitweise gibt es dickere Ansammlungen, wie man mich in diesem Video durchschwimmen sieht. Und es wären noch mehr, wenn es in letzter Zeit nicht so wenig geregnet hätte. pic.twitter.com/bf0qku00im
– H Fisk Johnson, Ph.D. (@HFiskJohnson) February 24, 2019
Jetzt haben Wissenschaftler mit Hilfe von Satellitenbildern Anhäufungen von schwimmendem Plastikmüll vor den Küsten Schottlands und Kanadas ausfindig gemacht, eine Technik, die weite Teile des weit entfernten Ozeans für die Analyse erschließt, so die Forscher. Ihre Ergebnisse wurden auf der Generalversammlung der Europäischen Geowissenschaftlichen Union in Wien, Österreich, vorgestellt.
Eine neue Anwendung
Lauren Biermann, eine Wissenschaftlerin für Meeressatelliten am Plymouth Marine Laboratory in Plymouth, Vereinigtes Königreich, und ihre Kollegen verwendeten Bilder der Satelliten Sentinel-2A und Sentinel-2B, Plattformen, die die Landformen der Erde abbilden sollen. Diese Satelliten, die die Erde in einer Umlaufbahn in etwa 780 Kilometern Höhe umkreisen, waren laut Biermann nie für Meeresanwendungen vorgesehen. Aber ihre häufigen Überflüge – die Satelliten nehmen alle paar Tage denselben Fleck Erde auf – und ihre hohe räumliche Auflösung (10 Meter) machen sie perfekt für die Aufnahme von weggeworfenem Plastik in Küstennähe.
Anhand von Sichtungen von Plastikmüll, die in der Literatur und auf Twitter gemeldet wurden, konzentrierten sich die Forscher auf zwei Gebiete: Gabriola Island, British Columbia, Kanada und die Ostküste Schottlands in der Nähe von Edinburgh. Sie sammelten Sentinel-Bilder dieser Regionen und verglichen sie mit Referenzmessungen dazu, wie Wasser, schwimmende Pflanzen (z. B. Sargassum-Algen) und Kunststoffe Licht reflektieren und absorbieren.
Biermann und ihre Mitarbeiter schätzten dann die relativen Beiträge dieser verschiedenen Materialien zu jedem Pixel. Kunststoffe weisen eine spektrale Spitze im nahen Infrarot auf, und die Vegetation strahlt aufgrund ihrer photosynthetischen Aktivität bei bestimmten Wellenlängen, so Biermann.
„Es gibt deutliche Unterschiede, die wir nutzen können, um zu bestimmen, was was ist.“
Ein vielversprechendes Überwachungsinstrument
Biermann und ihre Kollegen schlossen daraus, dass es vor den Küsten Kanadas und Schottlands Anhäufungen von Kunststoffen – wahrscheinlich Wasserflaschen, Styropor und Verpackungen – gibt.
Es ist jedoch von entscheidender Bedeutung, weitere Feldforschungen durchzuführen, um diese Ergebnisse zu bestätigen, so Biermann. Denn eine mögliche Quelle der Verwirrung könnten Meereslebewesen sein: Ein Teil des vor Schottland gemessenen Plastikmülls könnte in Wirklichkeit von Basstölpeln stammen, großen Seevögeln, die an den Küsten des Atlantiks häufig anzutreffen sind.
Diese Arbeit sei vielversprechend, sagte Stefanie Rynders, eine Ozeanografin am National Oceanography Centre in England, die nicht an der Forschung beteiligt war, aber weitere Untersuchungen seien notwendig. „Vorausgesetzt, sie können die Daten vor Ort überprüfen, wird dies ein nützliches Überwachungsinstrument sein, sowohl für natürliche Ökosysteme als auch für die vom Menschen verursachte Verschmutzung“
In Zukunft hoffen Biermann und ihre Kollegen, ihre Analyse zu automatisieren. Derzeit dauert es einen halben Tag, ein einziges Bild manuell zu bearbeiten, sagte sie. Durch die Entwicklung eines Algorithmus zur Ermittlung von Pixeln, die wahrscheinlich Kunststoffe enthalten, könnte diese Arbeit auf Küstenregionen auf der ganzen Welt ausgeweitet werden.
„Was wir letztendlich tun möchten, ist eine globale Hot-Spot-Karte zu erstellen“, so Biermann.
-Katherine Kornei (; @katherinekornei), freie Wissenschaftsjournalistin