Kunststoffe in landwirtschaftlichen Böden

Der negative Einfluss von Plastik in aquatischen Ökosystemen wird seit längerer Zeit in Wissenschaft und Öffentlichkeit beobachtet. Von Bildern der Plastikstrudel im Ozean bis zu Funden von Mikroplastik in Meereslebewesen. Die Diskussion bezüglich der Folgen auf Pflanzen, Tiere und den Menschen ist allgegenwärtig.

Doch auch in unseren landwirtschaftlich genutzten Böden ist mittlerweile Plastik zu finden. Der NABU schätzt, dass die Gesamtkunststoffimmission in landwirtschaftliche Böden min 19.055 Tonnen pro Jahr beträgt, von denen etwa 19 % auf den landwirtschaftlichen Sektor selbst zurückzuführen sind. Der Großteil davon mit knapp 70 % wird durch Bestandteile in Düngemitteln in den Boden eingebracht. Der Rest fällt durch Bodenverbesserung, Pflanzenschutzmittel und Saatgut, sowie Kunststoffe im Futterbau, Pflanzenhilfen und -behältern und Bewässerungssysteme an.

Die übrigen 81 % der Gesamtemissionen werden nicht der Landwirtschaft zugeordnet, obwohl knapp über die Hälfte davon durch die Ausbringung von Klärschlamm verursacht wird, eine Praktik, die durch die Landwirtschaft verantwortet wird. Weitere 38 % sind auf Vermüllung, das sogenannten Littering, zurückzuführen. Die restlichen 8 % werden durch Fehlwürfe in Komposten verursacht.

Während die Folgen von Kunststoffen in Meeren und Flüssen intensiv erforscht werden, ist die Betrachtung in terrestrischen Ökosysteme noch lückenhaft. Nach heutigem Kenntnisstand lässt sich der Einfluss von Kunststoffen jedoch bereits grob abschätzen.

Kunststoffe im Boden können die physikalischen Eigenschaften wie Lagerungsdichte, Porenvolumen und Wassergehalt von Böden verändern und haben damit Einfluss auf seine Ökosystemfunktion. Der Einfluss hängt im Wesentlichen von der Größe der Kunststoffpartikel ab. So können beispielsweise kleine Partikel eine besserer Bodenbelüftung zur Folge haben und größere Kunststofffasern zur Kanalbildung, also zu erhöhtem Wassertransport und somit zur Austrocknung des Bodens führen. Studien zeigen außerdem eine Beeinflussung des pH-Wertes und Veränderung der chemischen Bodeneigenschaften durch das Auswaschen der Additive und Kunststoffe. Wie bereits in Gewässern beobachtet wird, akkumuliert Mikroplastik Schadstoffe an der Oberfläche und könnte somit auch in Boden und Grundwasser zu erhöhtem Schadstofftransport führen. Genauere Forschungen diesbezüglich stehen noch aus.

Neben dieser indirekten Toxizität durch Schadstoffe ist auch von einer direkten Toxizität auszugehen. So können durch die Partikel Schäden an Gewebe und Membranen von Organismen verursacht werden. Besondere Gefährdung geht hierbei von Nanopartikeln aus, die aufgrund ihrer geringen Größe von 50-100 nm Zellwände passieren und von Pflanzenwurzeln aufgenommen werden können. Die jeweilige Wirkung ist dabei abhängig von der Art des Kunststoffes.

Auch größere Bodenorganismen wie Regenwürmer und andere Tiere im Boden nehmen Mikroplastik direkt oder durch die Nahrungskette auf. Es gibt Hinweise auf Beeinträchtigung der Vitalität, der Enzymaktivität sowie auf das Wachstum und das Immunsystem der Organismen. Ein Einfluss auf den Menschen durch Konsum von belasteten Pflanzen oder durch Tierfutter belastete tierische Produkte ist denkbar und bedarf weiterer Forschung.

Zur Verringerung der Kunststoffemissionen sind Bildungsinitiativen in der Landwirtschaft von Nöten, um die Recyclingquote zu erhöhen oder konventionelle Kunststoffe durch besser abbaubare Materialien zu ersetzen. Außerdem besteht Bedarf in der Entwicklung geeigneter Messverfahren zur Überprüfung der jeweiligen Bodenbelastung. Auch seitens des Gesetzes können weitere Vorgaben und Verschärfungen der Grenzwerte für Kunststoffe als Fremdbestandteile erfolgen sowie eine Begrenzung der Abbauzeit für Kunststoffanwendungen in der Umwelt. Außerdem fordert der NABU eine Begrenzung der Klärschlammaufbringung.

Weiteres ist dem Bericht des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und Ökopol im Auftrag des Naturschutzbundes Deutschland NABU zu entnehmen.

In jedem Fall sind die Kunststoffe in Böden eine bislang zu wenig beachtete Belastung unseres Ökosystems. Daher wird die MuP-Group diesen Bereich künftig mehr in den Fokus nehmen, um so einen weiteren Beitrag für eine gesunde Umwelt zu leisten. Engineering for a better tomorrow.

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