Forscher fanden heraus, dass das ungefilterte Abwasser eines winzigen arktischen Dorfes so viel Mikroplastik produziert wie der behandelte Abfall von mehr als einer Million Menschen.

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Spitzbergen, ein norwegischer Archipel, der auf halbem Weg zwischen dem nordischen Land und dem Nordpol liegt, ist sowohl für seine raue Schönheit als auch für seine Abgeschiedenheit bekannt. Vom Dorf Longyearbyen aus können Besucher und etwa 2.400 Einwohner das karge Gelände rund um den Adventfjorden bewundern.

Aber die Schönheit dieser arktischen Bucht verbirgt chaotischere, mikroskopischere Geheimnisse.

„Die Leute sehen diese schöne, saubere, weiße Landschaft“, sagt Claudia Halsband, Meeresökologin in Tromsø, Norwegen, „aber das ist nur ein Teil der Geschichte.“

Der Fjord hat ein erhebliches Problem mit subtilem Müll – nämlich Mikrofasern, einer verschnörkelten Untergruppe von Mikroplastik, die sich von synthetischen Stoffen ablöst. Mikrofasern tauchen überall auf, und unter Forschern wird zunehmend anerkannt, dass Abwasser zu ihrer Verbreitung beiträgt, sagte Peter S. Ross, ein Wissenschaftler für Meeresverschmutzung, der die Plastikverschmutzung der Arktis untersucht hat. Während die genauen Auswirkungen der Mikrofasern, die sich in Ökosystemen bilden, noch immer umstritten sind, gibt das winzige Longyearbyen ungewöhnlich viel davon in sein Abwasser: Eine neue Studie zeigt, dass das Tausenderdorf ungefähr so ​​viel emittiert, wie alle Mikroplastiken, die bei einer Abwasserreinigung emittiert werden in der Nähe von Vancouver, das rund 1,3 Millionen Menschen versorgt.

Die Ergebnisse, die diesen Sommer in der Zeitschrift Frontiers in Environmental Science veröffentlicht wurden, heben die versteckten Auswirkungen hervor, die arktische Gemeinschaften auf die umliegenden Gewässer haben können, sowie die großen Mikrofaseremissionen, die selbst von kleinen Populationen durch unbehandeltes Abwasser produziert werden können.

Die Mikrofasern von Adventfjorden kommen durch ein untergetauchtes Rohr, das wie ein am Ellbogen angewinkelter Arm in den Fjord hineinragt. Es spuckt das unbehandelte Abwasser der Gemeinde aus - Urin und Kot, dazu Brei, der in Küchenspülen heruntergedrückt wird, und Seifenlauge aus Duschen und Waschmaschinen. Auf der ganzen Welt kämpfen kleine oder isolierte Gemeinden auf vielfältige Weise mit Abwasser, von der Eindämmung in Klärgruben bis hin zu Kompostierlatrinen. In Longyearbyen vermischt sich der Müll in einer einzigen Pumpstation, die nicht größer als ein Nebengebäude ist, bevor er durch Röhren, die sich auf der gefrorenen Erde winden, zum Fjord rauscht.

„Die Leute denken aus den Augen, aus dem Sinn; der Ozean wird sich darum kümmern, aber dieses Zeug stapelt sich “, Dr. Kragen sagte.

Neugierig auf Müll, der mit bloßem Auge nicht sofort sichtbar ist, untersuchten Dr. Halsband und vier Mitarbeiter im Juni und September 2017 jeweils eine Woche lang das Abwasser auf Mikrofasern und modellierten dann, wie die winzigen Teilchen um den Fjord schwimmen könnten.

„Es roch nicht so stark, wie wir es befürchtet hatten, aber es waren Schwebstoffe vorhanden“, sagt Dorte Herzke, Chemikerin am Norwegischen Institut für Luftforschung und Hauptautorin des Papiers.

Zurück im Labor filterten und sortierten die Forscher die Proben. Da es an Geräten fehlte, die Fasern als synthetisch oder organisch identifizieren konnten, verwarf das Team alles Klare oder Weiße, das Zellulose sein könnte. Trotzdem blieben Dutzende von Stücken übrig, darunter dunkle Farben, die wahrscheinlich von Outdoor-Ausrüstung stammen – insbesondere in den September-Proben, die gesammelt wurden, „wenn die Jäger auftauchen“ und sich zusammenballten, sagte Dr. Herzke. (Frühere Untersuchungen ergaben, dass Oberbekleidung wie synthetisches Fleece dazu neigt, Mikrofasern in Waschmaschinen zu verlieren.)

Aus diesen Zählungen schätzten die Forscher, dass die Gemeinde jedes Jahr mindestens 18 Milliarden Mikrofasern in den Fjord spült – ungefähr 7,5 Millionen pro Person.

Um zu rätseln, was mit den Stückchen im Adventfjorden passiert, modellierte das Team, wo sich die Mikrofasern ansammeln könnten und welche Arten ihnen begegnen könnten. Die Forscher berechneten, dass die leichtesten Mikrofasern nahe der Oberfläche hängen bleiben und den Fjord innerhalb von Tagen verlassen und sich in geräumigeren Gewässern verteilen. Schwerere würden zu Boden sinken oder sich in der Nähe des Abwasserrohres oder des inneren Ufers sammeln, Orte, die Lebensraum für Plankton, Muscheln und blutrote Würmer sind.

Deonie und Steve Allen, verheiratete Mikroplastikforscher der University of Strathclyde in Schottland und der Dalhousie University in Nova Scotia, lobten das Modell des Papiers und sagten in einer E-Mail, dass seine „wirklich lokalen und zeitnahen Felddaten und Probenahmen“ die Ergebnisse unterstützen. Aber sie sagten, es würde auch von der chemischen Analyse profitieren, eine Meinung, die von Sonja Ehlers, Mikroplastikforscherin an der Universität Koblenz-Landau in Deutschland, bestätigt wird. Frau Ehlers sagte, sie würde gerne sehen, wie das Team dokumentiert, wie lokale Lebewesen mit den Mikrofasern interagieren.

Dr. Collar vermutet, dass sie die Abfallstoffe verzehren. „Wir wissen, dass sie Plastik nicht diskriminieren“, sagte sie und fügte hinzu, dass das Team auch daran interessiert sei, herauszufinden, ob Fasern die Gliedmaßen von Planktonen verwirren und ihr Treiben beeinträchtigen können.

Die Forscher kehrten im vergangenen Sommer zum Fjord zurück und sammelten Proben, um die Vorhersagen des Modells zu überprüfen. Diese Proben befinden sich in einem Gefrierschrank und werden einer chemischen Analyse unterzogen.

Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Arbeit arktische Gemeinschaften dazu anregen wird, neue Wege zur Bewirtschaftung von Abwasser und dem darin per Anhalter transportierten Müll zu erwägen.

„Norwegen hat viele Fjorde“, sagte Dr. Herzke, und der Adventfjorden ist sicherlich nicht der einzige, der mit Fäkalien und winzigen Müllstücken übersät ist. Das macht es zu einer nützlichen Fallstudie. "Wenn wir das einmal verstanden haben", fügte Dr. Herzke hinzu, "können wir andere verstehen."

Wo eine gründliche Abwasserbehandlung nicht möglich ist, sagte Dr. Halsband, könnten Gemeinden eine grundlegende Filterung in Betracht ziehen, Wollalternativen zu synthetischen Stoffen fördern und mehr Abnutzungen zwischen den Wäschen aushalten.

Was Longyearbyen betrifft, so sagten die Forscher, dass es bald eine Filterung einführen wird, um große Trümmer aufzufangen. Das kann auch einige kleinere Bits abfangen - vielleicht sogar geradezu winzige.