Mehr als zwei Drittel aller Menschen leben in Küstennähe. Während der Ozean lange als Senke für Plastikverschmutzung galt, schleudern brechende Wellen Meeresgischt in die Luft, wodurch Plastik in die Atmosphäre gelangen kann. Das neue Emerging Field Projekt „Marine Micro/Nanoplastics: Emission, Fate and Health Impacts“ (AERIAL) stellt drei grundlegende Fragen: Wie viel Plastik setzen Wellen in die Atmosphäre frei, wohin wird es transportiert, und welche Risiken entstehen für Menschen?
Plastik aus dem Ozean: Wie viel, wohin und wie gefährlich?
Indem das Forschungsteam Ozeanprozesse ins Labor bringt und Emissionsexperimente mit Transportmodellierung und Gesundheitsstudien verknüpft, wird das Projekt erstmals Emission, Transport und Gesundheitseffekte in einem konsistenten Rahmen zusammenführen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden das Verständnis globaler Plastikpfade und menschlicher Exposition grundlegend verändern und die Grundlage für zukünftige Luftqualitätsvorhersagen schaffen.
Der Österreichische Wissenschaftsfonds FWF fördert das Projekt AERIAL im Rahmen der Exzellenzinitiative excellent=austria mit rund 4,8 Millionen Euro für die nächsten fünf Jahre. Koordiniert wird das Projekt an der Universität für Bodenkultur Wien, vonseiten der Universität Wien sind Andreas Stohl, Professor am Institut für Meteorologie und Geophysik, sowie Lea Ann Dailey, Professorin am Department für Pharmazeutische Wissenschaften, beteiligt.
Die Meere: Senke, aber auch wichtige Quelle von Plastik
„Wir wollen einen Paradigmenwechsel einleiten, bei dem der Ozean nicht länger ausschließlich als Senke für Plastik gilt, sondern als zentrale Quelle, die Plastik erneut in die Atmosphäre freisetzt. Dadurch entsteht ein neues Verständnis der Emission, des globalen Transports sowie der gesundheitlichen Auswirkungen von Mikro- und Nanoplastik“, so Markus Holzner, der Projektkoordinator von der Universität für Bodenkultur, über die Ziele des Emerging Fields.
„Es gibt zwar Abschätzungen zu den Emissionen von Mikroplastik sowohl vom Land als auch vom Meer in die Atmosphäre. Allerdings sind diese höchst unsicher“, erklärt der Meteorologe Stohl von der Universität Wien. „Um diese Abschätzungen zu verbessern, ist ein viel besseres Verständnis der an der Emission involvierten Prozesse notwendig. AERIAL arbeitet an genau jenen physikalischen Grundlagen, die notwendig sind, um das Prozessverständnis zu verbessern. Wir werden die verbesserten Emissionen dann verwenden, um die weltweite Belastung der Atmosphäre mit Mikroplastik genauer abzuschätzen“, so Stohl.
Lea Ann Dailey, Projektpartnerin aus dem Fachbereich Pharmazeutische Wissenschaften der Fakultät für Lebenswissenschaften, erklärt: „Wir wissen, dass die Ozeane voller Plastikmüll sind. Wir wissen auch, dass dieses Plastik in immer kleinere Teile zerfällt, bis es schließlich so klein ist, dass es eingeatmet werden kann. Was wir nicht wissen, ist, wie viel Plastik durch die Wirkung der brechenden Wellen aus dem Meerwasser in die Luft gelangt. AERIAL wird neue physikalische Methoden entwickeln, um die Mechanismen des Transfers von Mikro- und Nanokunststoffen aus dem Meerwasser in die Luft zu verstehen. Dies wird genauere Schätzungen der von uns eingeatmeten Mengen ermöglichen. Meine Gruppe wird die Konzentrationen bestimmen, bei denen eingeatmete Mikro- und Nanokunststoffe, die mit Biomolekülen aus dem Meer beschichtet sind, gesundheitsschädlich für die Lunge werden.“
Etablierung neuer Forschungsfelder an Österreichs Forschungsstätten
Der Österreichische Wissenschaftsfonds FWF fördert im Rahmen der Exzellenzinitiative excellent=austria sechs neue Emerging Field-Konsortien mit insgesamt rund 35 Millionen Euro für die nächsten fünf Jahre. In den sechs neuen Emerging Fields arbeiten Forschende aus elf Universitäten und außeruniversitären Forschungsstätten zusammen. Ziel ist es, kooperative Projekte zu Forschungsfragen mit besonders hohem Innovationspotenzial umzusetzen, die in ihrem Feld einen Paradigmenwechsel auslösen können.
Mit den Förderungen entstehen an den beteiligten Institutionen attraktive Rahmenbedingungen für eine enge Zusammenarbeit und Forschende erhalten den nötigen Freiraum, um vielversprechende Ansätze sowie risikoreichere Ideen zu verfolgen. Die neuen Emerging Fields widmen sich den Bereichen Design und Kunst, Krebsforschung, Mathematik, Umweltforschung, Molekularbiologie und Verhaltensforschung. An vier der neuen Emerging-Fields-Konsortien ist die Universität Wien beteiligt. In jedem Konsortium arbeiten Teams von bis zu 30 Wissenschaftler*innen über einen Zeitraum von fünf Jahren zusammen.
