Mikroplastik (MP) sind Plastikpartikel, -fasern oder -fragmente, die kleiner als 5 mm sind. Die Wege von MP in die marine Umwelt sind divers. Potenzielle Einträge stellen Textilfasern aus Staub und Kläranlagen, Reifenabrieb, Verpackungsmaterialien und Abfall aus marinen Industrien wie Aquafarmen dar. Darüber hinaus gelangen große Mengen Müll durch Littering und Missmanagement von Abfällen in die Umwelt (PlasticsEurope, 2020; Royle et al., 2019). Auch trägt der Partikelabrieb durch Schiffsanstriche nicht unwesentlich zum marinen Mikroplastik bei.

Das Projekt FACTS hat das Ziel neues Wissen über die Quellen, den Transport, das Auftreten und das Schicksal von MP in den nördlichen Meeresgewässern zu schaffen. Dafür werden verschiedene Analyse-, Überwachungs- und Modellierungsansätze kombiniert, um von der südlichen Nordsee bis zu den arktischen Gewässern der Barentssee den Transport, Quellen und Senken von Mikroplastik zu beschreiben. FACTS analysiert und quantifiziert den horizontalen und vertikalen Transport von Mikroplastik in der Wassersäule. Verschiedene Stichprobenkampagnen auf Forschungsschiffen, Fischereifahrzeugen sowie von Land aus werden durchgeführt, die Plastikpartikel- und Plastikmassekonzentrationen bestimmt und werden in ozeanographische Modelle implementiert. FACTS befasst sich außerdem mit aktuellen analytischen Herausforderungen, die erforderlich sind, um den Eintrag von Nanokunststoffen und von Reifenabrieb in die marine Umwelt erfassen und bewerten zu können.

Die ausgewiesene analytische Expertise von FACTS-ICBM findet in der Erfassung der horizontalen und vertikalen Partikel- und Massekonzentrationen von Mikroplastik in Wasserkörpern, der Meeresoberflächenschicht (SML), Sedimenten, Sinkstofffallen und Luftproben im Rahmen der jeweiligen Arbeitspakete (Dibke et al., 2021; Fischer et al., 2019; Goßmann et al., 2021). Dies erfolgt durch die Anwendung von Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (Py-GC/MS) (Fischer & Scholz-Böttcher, 2017; Fischer & Scholz-Böttcher, 2019). In diesem Zusammenhang werden ebenfalls Studien zur Interaktion von Mikroplastik mit der SML und deren Einfluss auf Transportprozesse von Mikroplastik in mariner Umgebung durchgeführt und das Potential der Py-GCMS zur Analyse von Nanoplastik in Umweltproben erprobt. FACTS-ICBM ist darüber hinaus an der Harmonisierung der Untersuchungsstrategien und -methoden im Rahmen des Verbundes beteiligt.

Dibke, C., Fischer, M., & Scholz-Böttcher, B. M. (2021). Microplastic Mass Concentrations and Distribution in German Bight Waters by Pyrolysis–Gas Chromatography–Mass Spectrometry/Thermochemolysis Reveal Potential Impact of Marine Coatings: Do Ships Leave Skid Marks? Environmental Science & Technology, 55(4), 2285–2295. doi.org/10.1021/acs.est.0c04522

Fischer, M., & Scholz-Böttcher, B. M. (2017). Simultaneous Trace Identification and Quantification of Common Types of Microplastics in Environmental Samples by Pyrolysis-Gas Chromatography−Mass Spectrometry. Environ. Sci. Technol., 51(9), 5052–5060. doi.org/10.1021/acs.est.6b06362

Fischer, M., & Scholz-Böttcher, B. M. (2019). Microplastics analysis in environmental samples-recent pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry method improvements to increase the reliability of mass-related data. Anal. Methods, 11(18), 2489–2497. doi.org/10.1039/c9ay00600a

Fischer, M., Goßmann, I., & Scholz-Böttcher, B. M. (2019). Fleur de Sel—An interregional monitor for microplastics mass load and composition in European coastal waters? J. Anal. Appl. Pyrolysis, 144, 104711. doi.org/10.1016/j.jaap.2019.104711

Goßmann, I., Halbach, M., & Scholz-Böttcher, B. M. (2021). Car and truck tire wear particles in complex environmental samples – A quantitative comparison with “traditional” microplastic polymer mass loads. Science of The Total Environment, 773, 145667. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145667

PlasticsEurope. (2020). Plastics - the Facts 2020.

Royle, J., Jack, B., Hogg, D., Elliott, T., & Bapasola, A. (2019). Plastic Drawdown: A new approach to identify and analyse optimal policy instruments to reduce plastic pollution in UK rivers and seas. www.eunomia.co.uk/reports-tools/plastic-drawdown-policy-instruments-reduce-plastic-pollution/