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Entdeckter Meerespilz baut Kunststoff ab

Forscher des NIOZ haben einen Meerespilz identifiziert, der nach UV-Bestrahlung Polyethylen abbauen kann.

von | 20.06.24

Die Suche nach Organismen, die Plastik abbauen, ist dringend notwendig.
Quelle: AI /PLayground

20. Juni 2024 | Forscher des NIOZ haben einen Meerespilz identifiziert, der nach UV-Bestrahlung Polyethylen abbauen kann und damit neue Hoffnung im Kampf gegen Plastikverschmutzung bietet.

Ein im Meer lebender Pilz kann den Kunststoff Polyethylen abbauen, wenn er zuvor UV-Strahlung ausgesetzt wurde. Diese bahnbrechenden Erkenntnisse wurden von Forschern des Königlich Niederländischen Instituts für Meeresforschung (NIOZ) und ihren internationalen Kollegen in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment veröffentlicht. Sie vermuten, dass in den tieferen Ozeanschichten noch viele weitere plastikabbauende Pilze existieren.

Meerespilz Parengyodontium album: Ein neuer Akteur im Kampf gegen Plastikmüll

Der Pilz Parengyodontium album, der in Gemeinschaft mit anderen marinen Mikroben auf Plastikmüll lebt, kann Polyethylen (PE) zersetzen – den häufigsten Kunststoff in den Meeren. Diese Entdeckung, zu der auch Wissenschaftler der Universität Utrecht, der Ocean Cleanup Foundation sowie Forschungsinstitute aus Paris, Kopenhagen und St. Gallen (Schweiz) beigetragen haben, erweitert die Liste der bisher bekannten plastikabbauenden Meerespilze auf fünf. Bisher war vor allem bekannt, dass verschiedene Bakterien Plastik abbauen können.

Die Forscher suchten gezielt in den Hotspots der Plastikverschmutzung im Nordpazifik nach Mikroben, die Plastik abbauen können. Aus dem gesammelten Plastikmüll isolierten sie den Meerespilz, indem sie ihn im Labor auf speziellen Kunststoffen mit markiertem Kohlenstoff züchteten.

Vaksmaa erklärt: “Diese sogenannten 13C-Isotope bleiben in der Nahrungskette nachweisbar. Sie dienen als Markierung, mit der wir verfolgen können, wohin der Kohlenstoff gelangt und ihn in den Abbauprodukten zurückverfolgen.” Vaksmaa zeigt sich begeistert von den neuen Erkenntnissen: “Das Herausragende an dieser Forschung ist, dass wir den Abbauprozess quantifizieren können.”

Im Labor beobachteten Vaksmaa und ihr Team, dass P. album Polyethylen (PE) mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,05 Prozent pro Tag abbaut.

“Unsere Messungen zeigen auch, dass der Pilz nur einen kleinen Teil des Kohlenstoffs aus dem PE nutzt, während der größte Teil in Kohlendioxid umgewandelt und wieder ausgeschieden wird.”

Obwohl CO2 ein Treibhausgas ist, stellt dieser Prozess kein neues Problem dar, da die von den Pilzen freigesetzte Menge vergleichbar mit der geringen Menge ist, die der Mensch beim Atmen abgibt.

UV-Licht als Schlüssel: Sonnenlicht unterstützt den Abbau von Polyethylen durch Meerespilze

Die Forscher fanden heraus, dass Sonnenlicht für den Pilz unerlässlich ist, um Polyethylen (PE) als Energiequelle zu nutzen.

“Im Labor baut P. album nur PE ab, das zuvor kurzzeitig UV-Licht ausgesetzt war”, erklärt Vaksmaa. “Das bedeutet, dass der Pilz im Meer nur Plastik abbauen kann, das zunächst an der Oberfläche schwimmt.”

Bereits bekannt war, dass UV-Licht Plastik mechanisch abbaut, aber die Ergebnisse zeigen, dass es auch den biologischen Abbau durch marine Pilze erleichtert. Da viele Kunststoffe in tiefere Schichten sinken, bevor sie dem Sonnenlicht ausgesetzt werden, kann P. album nicht alles Plastik abbauen. Vaksmaa vermutet, dass es noch andere, bisher unbekannte Pilze gibt, die Plastik in tieferen Ozeanschichten abbauen.

“Meerespilze können komplexe Materialien, die aus Kohlenstoff bestehen, abbauen. Es gibt eine Vielzahl von Meerespilzen, so dass es wahrscheinlich ist, dass neben den vier bisher identifizierten Arten auch andere Arten zum Plastikabbau beitragen. Es gibt noch viele Fragen über die Dynamik des Plastikabbaus in tieferen Schichten”, sagt Vaksmaa.

Die Suche nach Organismen, die Plastik abbauen, ist dringend notwendig. Jedes Jahr produziert der Mensch mehr als 400 Milliarden Kilogramm Plastik, und es wird erwartet, dass sich diese Menge bis zum Jahr 2060 mindestens verdreifacht hat. Ein Großteil des Plastikmülls landet im Meer: Von den Polen bis zu den Tropen schwimmt er im Oberflächenwasser, gelangt in größere Meerestiefen und fällt schließlich auf den Meeresboden.

Hauptautorin Annika Vaksmaa vom NIOZ: “Große Mengen von Plastik landen in subtropischen Wirbeln, ringförmigen Strömungen in den Ozeanen, in denen das Meerwasser fast stillsteht. Das bedeutet, dass das Plastik, wenn es einmal dorthin getragen wurde, dort hängen bleibt. Allein im Subtropischen Wirbel des Nordpazifiks im Pazifischen Ozean, der nur einer der sechs großen Wirbel weltweit ist, haben sich bereits 80 Millionen Kilogramm schwimmendes Plastik angesammelt.”

 

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