Modellierung von Mikroplastikeinträgen und Migrationspfaden im Einzugsgebiet der Weser: MOMENTUM – Weser

Elke Brandes, Martin Henseler, Peter Kreins, Gholamreza Shiravani, Björn Tetzlaff, Frank Wendland and Andreas Wurpts

No 102, Thünen Reports from Johann Heinrich von Thünen Institute, Federal Research Institute for Rural Areas, Forestry and Fisheries

Abstract: Die Relevanz der unterschiedlichen landseitigen Mikroplastikeinträge für die Verschmutzung der Meere ist bisher noch weitgehend unklar. Trotzdem hat die Kontamination der terrestrischen Umwelt erhebliches öffentliches Interesse erlangt. Besonders die deutliche Medienpräsenz dieses Umweltthemas verursachte in jüngster Zeit Forderungen nach politischer Regulation der Mikroplastikeinträge in die Umwelt. In der öffentlichen Wahrnehmung spielt die Landwirtschaft als Verursacherin eine übergeordnete Rolle. Um jedoch eine Sachbasis zu schaffen, ist es notwendig, in einer systemübergreifenden Betrachtung sämtliche Quellen und Eintragspfade sowie deren mengenmäßige Relevanz für die Verschmutzung mit Mikroplastik zu erfassen. Mit dem Ziel einer ökosystemübergreifenden Quantifizierung der Mikroplastikeinträge und -migrationspfade vom Land bis ins Randmeer wurde im Rahmen des Projektes PLAWES (Mikroplastikkontamination im Modellsystem Weser - Nationalpark Wattenmeer) der Modellverbund MOMENTUM entwickelt. Durch die Verknüpfung dreier unabhängiger, für Mikroplastik angepasster Modelle - RAUMIS-MP, mGROWA+TeMBa und FSK-MPTP - wurde ein Modellsystem-Prototyp entwickelt, der erstmalig relevante Quellen und Migrationspfade in einem Flusseinzugsgebiet und dem Mündungsbereich modellhaft abbildet. Berücksichtigt wurden dabei Emissionen auf landwirtschaftliche Flächen und der diffuse Austrag von diesen in Oberflächengewässer, atmosphärische Deposition auf die terrestrische Umwelt, Einträge aus Punktquellen in das Flusssystem und Ästuar sowie dreidimensionale Partikelbewegungen und deren Wechselwirkung mit Mikroorganismen und Feinsediment im Küstenbereich. Die Ergebnisse der Modellierung sind in weiten Teilen als exemplarisch anzusehen, da sie, bedingt durch noch sehr lückenhafte Eingangsdatensätze, mit großen Unsicherheiten behaftet sind. Dennoch belegt die Anwendung des MOMENTUM-Modellsystems im Flusssystem Weser die Funktionstüchtigkeit des Modellsystems zur Abschätzung des gesamten Mikroplastikmassenflusses im Einzugsgebiet und Ästuar. Die Modellkette wurde zudem so konzipiert, dass sie leicht auf andere Regionen übertragbar ist und neue Datengrundlagen integriert werden können. Durch erste Abschätzungen der Mikroplastikeinträge und Stoffflüsse unterstützen die Modelle die zielgerichtete Datenerhebung, was besonders in Anbetracht der aufwendigen Analytik wichtig ist. Die Möglichkeit der flächendeckenden Einbeziehung sämtlicher Eintragsquellen, -pfade und Prozesse trägt - komplementär zur Probenanalytik - zur Verbesserung des Gesamtsystemverständnisses bei und bildet die Grundlage für Politikberatung und Maßnahmenentwicklung.

Keywords: Plastikbelastung; Stoffbilanz; Plastikemissionen; Polymere; Landwirtschaft; Plastiktransport; Ästuar; Flusssystem; Plastic pollution; mass balance; plastics emissions; polymers; agriculture; plastic transport; estuary; river system (search for similar items in EconPapers)
JEL-codes: C21 Q15 Q25 Q53 (search for similar items in EconPapers)
Date: 2023
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DOI: 10.3220/REP1680763791000

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