Robert Klatt
Nano- und Mikroplastik absorbieren in der Atmosphäre viel Sonnenlicht. Die Energie wird als Wärme in der Umgebung freigesetzt und trägt zur Klimaerwärmung bei.
Shanghai (China). Nanoplastik mit unter 500 Mikrometern Durchmesser und Mikroplastik mit unter einem Millimeter Durchmesser entstehen bei der Produktion von Kunststoffprodukten, beim Zerfall von Plastikabfall und bei vielen anderen Prozessen. Die Plastikpartikel sind inzwischen überall in der Umwelt zu finden, laut einer Studie des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) sogar in überraschend großen Mengen in der Tiefsee.
Laut einer Publikation der Pennsylvania State University (Penn State) beeinflussen die Plastikpartikel unter anderem die Bildung von Eiskristallen in Wolken. Es ist somit denkbar, dass sie einen signifikanten Einfluss auf das Wetter haben, etwa auf die Niederschlagsmuster. Forscher der Fudan University haben nun eine Studie veröffentlicht, die erneut untersucht hat, ob und wie Nano- und Mikroplastik in der Atmosphäre das Klima auf der Erde verändert.
„Diese Partikel werden zunehmend als Verursacher von nicht-vernachlässigbarem Strahlungsantrieb erkannt.“
Wie die Wissenschaftler um Yu Liu erklären, beschreibt der Strahlungsantrieb, wie stark Objekte die Strahlungsbilanz der Erde beeinflussen, indem sie entweder die Reflektion von Sonnenlicht zurück in den Weltraum erhöhen und die Erde damit abkühlen oder erhöhen und damit zur Erderwärmung beitragen. Die Wissenschaft hat zuvor kaum untersucht, wie das atmosphärische Mikroplastik diesen Prozess beeinflusst.
Um zu analysieren, wie unterschiedliche Plastikpartikel die Strahlungsbilanz verändern, haben die Forscher zunächst mit der Elektronenspektroskopie untersucht, wie diese Teilchen verschiedene Wellenlängen des Lichts absorbieren oder streuen.
„Alle Partikel zeigen eine substanzielle Absorption im Wellenbereich vom UV bis ins Nahinfrarot.“
Das Experiment zeigt, dass der Kunststofftyp die Strahlungsaufnahme kaum beeinflusst, aber die Farbe stark. Dunkle Plastikpartikel absorbieren rund 75-mal mehr Licht als helle Plastikteilchen. Es wird somit deutlich, dass Plastikpartikel in der Atmosphäre einfallendes Sonnenlicht aufnehmen und Wärme abgeben.
„Angesichts ihrer substanziellen Strahlungseffekte und ihrer atmosphärischen Konzentration tragen Nano- und Mikroplastik einen direkten Strahlungsantrieb bei, der bislang in Klimamodellen übersehen wurde.“
Anschließend haben die Forscher Daten zur Mikroplastikkonzentration in der Atmosphäre in ein Klimamodell integriert, um zu ermitteln, ob die Plastikpartikel die Erderwärmung messbar beeinflussen. Das Modell zeigt, dass der Klimaeffekt der Plastikteilchen rund 16,2 Prozent so stark ist wie der Klimaeffekt von Rußpartikeln in der Luft.
„Die Simulationen ergaben einen globalen direkten Strahlungsantrieb für Nano- und Mikroplastik von im Mittel 0,039 Watt pro Quadratmeter.“
In manchen Regionen ist der Klimaeffekt der Plastikpartikel deutlich höher, etwa über den großen Plastikansammlungen in den Weltmeeren. Laut dem Modell erreicht er dort bis zu 0,282 Watt pro Quadratmeter.
„Dies übertrifft den globalen Durchschnittswert um den Faktor 7,31 und kontrastiert stark mit dem normalerweise geringen Strahlungsantrieb über dem offenen Ozean.“
In Anbetracht der Erkenntnisse erklären die Autoren, dass Nano- und Mikroplastik bisher ein deutlich unterschätzter Einflussfaktor des Klimawandels war.
Quellen:
Studie im Fachmagazin Nature Climate Change, doi: 10.1038/s41558-026-02620-1