PLAWES - Mikroplastikkontamination im Modellsystem Weser und Wattenmeer

Als Mikroplastik werden Plastikpartikel bezeichnet, die kleiner als 5 mm und größer als 5 µm sind. Diese Teilchen sind mittlerweile praktisch in allen Gewässern nachweisbar und können sehr leicht von Meeres- und Flussorganismen aufgenommen werden und mit deren Verzehr auch in den menschlichen Organismus geraten. Mit seiner großen relativen Oberfläche (große Oberfläche im Vergleich zum Volumen) kann dadurch es hohe Mengen an Schadstoffen binden und trägt somit maßgeblich zur Kontamination von Meeren und Flüssen bei.

In PLAWES wird weltweit erstmals und umfassend die Kunststoffbelastung für ein ganzes Flusssystem mit europäischer Dimension (Einzugsgebiet der Weser einschließlich Ästuar und angrenzendem Nationalpark Niedersächisches Wattenmeer) untersucht, ökosystemübergreifend bilanziert und bewertet sowie die gewonnenen Ergebnisse in neue Informations- und Lehrkonzepte integriert. Dieses ambitionierte, stark interdisziplinäre Vorhaben wird von einem international ausgewiesenen Konsortium getragen, dass nicht nur langjährige Erfahrung in den entsprechenden Fachrichtungen vorzuweisen hat, sondern auch eine Vorreiterrolle in der Untersuchung von Mikroplastik in aquatischen Systemen einnimmt.

Das Ziel von PLAWES ist es ein konsistentes Bild über Quellen und Eintragspfade, Akkumulationsräume, Transportwege und Risiken von Mikroplastik vom terrestrischen Einzugsgebiet über die Flüsse bis hin zum Meer zu liefern sowie ein Bildungskonzept zur Thematik zu erstellen, um gemeinsam mit Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft die Basis für nationale und internationale Handlungsstrategien zu generieren.

Das Teilprojekt der Forschungsstelle Küste befasst sich mit dem Aufbau und der Validierung eines gekoppelten Modellsystems für den Gezeitenbereich unter Berücksichtigung der großräumigen ästuarinen hydrodynamischen Prozesse, der ästuarinen Feinsedimentdynamik und der Beschreibung, Parametrisierung und Implementierung einer Mikroplastik-Modellformulierung in den Gesamtansatz. Dazu ist eine umfassende Beprobung des Untersuchungsgebietes erforderlich, die das Mikroplastikaufkommen im Küstenvorfeld und Ästuar sowohl in der Wassersäule als auch im Sediment bestimmt.

Als Modellwerkzeug soll ein gekoppeltes hydro-morphodynamisch numerisches Verfahren dahingehend erweitert werden, dass die Ausbreitung von Mikroplastik berechnet werden kann. Hierzu erfolgt eine grobe Klassifizierung der Mikroplastikpartikel nach Unterschieden im Transport- und Bewegungsverhalten, was dazu dient, die Interaktion mit den komplexen ästuarinen Transportprozessen (barokline Zirkulation) und der dortigen Feinsedimentdynamik (Trübungszone) detailliert zu berücksichtigen.

Die von den Projektpartnern ermittelten Mikroplastikgesamteinträge in die Oberflächengewässer werden als Randbedingung an das numerische Modell für den Gezeitenbereich übergeben. Dort erfolgt die weitere Ausbreitungsmodellierung im Ästuar bis in die offene See.

PLAWES ist ein Verbundprojek taus dem BMBF-Rahmenprogramm „Forschung für nachhaltige Entwicklungen (FONA)“.