Die enorme Bedrohung, die Glasfaser für das gesunde Leben im Meer darstellt

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Oysters machte die Meeresbiologin Corina Ciocan erstmals auf eine übersehene globale Meeresverschmutzungskrise aufmerksam.

Ciocan, Meeresbiologe an der University of Brighton in England, arbeitet seit 2018 an einer laufenden Studie zur Plastikverschmutzung im Chichester Harbour, einer äußerlich idyllischen, mit Booten übersäten Bucht zwei Autostunden südwestlich von London.

In den Gewässern von Chichester wird seit langem Fischerei betrieben – hölzerne Fischreusen aus dem 16. Jahrhundert sind in den Salzwiesen des nahegelegenen Naturschutzgebiets Medmerry zu finden. Chichester selbst ist etwa 2.000 Jahre alt. Die Römer gründeten die Stadt kurz nach ihrer Invasion an der Südküste Englands. Über Jahrhunderte hinweg ernteten Fischer im Hafen reichlich Austern und exportierten sie nach London und auf das europäische Festland. Während einer Spitzenzeit des Austernhandels – den 1670er bis 1720er Jahren – belegen Aufzeichnungen, dass in nur einem Jahr etwa 800.000 Austern exportiert wurden.

Heute bieten die Ufer der Mündung von Chichester immer noch einen relativ unbebauten Küstenabschnitt, eine Anomalie, die die Römer noch an der überfüllten Südküste Englands erkennen würden. Die Flussmündung ist ein Zufluchtsort für eine Vielzahl von Meereslebewesen, von Krabben und Hummern bis hin zu Robben, sowie für wichtige Wasserpflanzen wie Seetang, die viele heute als wichtige Werkzeuge zur Entfernung von Kohlenstoff aus den Ozeanen betrachten. Das Gebiet ist auch ein Paradies für Vogelleben und beherbergt die Naturschutzgebiete Medmerry und Pagham Harbour, die von der Royal Society for the Protection of Birds überwacht werden und in denen Vogelliebhaber Arten wie Uferschnepfen, Zwergseeschwalben und Spießenten beobachten können.

Seit 1971 überwacht die Chichester Harbour Conservancy die Beziehung zwischen Wildtieren, der Umwelt und den menschlichen Auswirkungen auf das Gebiet, vom Segeln bis zum Angeln. Im letzten Jahrzehnt stellten sie einen stetigen Anstieg der Zahl sterbender Austern fest, bis ein gravierender Mangel an gesunden Austern im Jahr 2018 zu einer Schließung der Fischerei führte. Verblüfft kontaktierte der Naturschutzverband Ciocan.

Zunächst vermutete die Naturschutzbehörde die Verklappung von Abwasser und Überfischung. Doch als Ciocan lokale Schalentiere untersuchte, entdeckte sie eine große Anzahl mysteriöser Scherben im Inneren der toten und lebendigen Tiere.

„Wir hatten keine Ahnung, was das war“, sagt sie. „Ich habe in der [wissenschaftlichen] Literatur nachgeschaut, überall gesucht – es gab absolut keinen Bericht darüber bei irgendeinem anderen Organismus.“

Um die Splitter zu identifizieren, wandte sich Ciocans Team der Spektroskopie zu, einer Technik, die die Wellenlängen und Intensität des von einem Material emittierten Lichts analysiert, um seine Kernelemente zu identifizieren. Auf diese Weise identifizierten die Forscher ein weiteres besorgniserregendes Mikroplastik in den Ozeanen – Glasfaser, ein Verbundwerkstoff aus Glas und Kunststoff.

Die Konzentrationen waren atemberaubend, mit bis zu 7.000 winzigen haarähnlichen Scherben pro Kilogramm Austernfleisch. Ciocan fand die Scherben, die durchschnittlich etwa 100 Mikrometer lang und etwa 10 Mikrometer breit waren – zehnmal dünner als ein menschliches Haar –, auch an Beutetieren wie Wasserflöhen befestigt.

Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass Mikroplastik die Gesundheit von Fischen beeinträchtigt und das Essverhalten, die Gehirnentwicklung und das Immunsystem beeinträchtigt. Für die menschliche Gesundheit sind mit Glasfasern kontaminierte Meeresfrüchte besorgniserregend: Das Material wird mit einer Reihe schwerwiegender Gesundheitsprobleme in Verbindung gebracht, darunter Herz- und Atemwegserkrankungen sowie Krebs und chronische Lungenerkrankungen.

Da Chichester Harbour eine Freizeitbootflotte von rund 12.000 Booten beherbergt – viele davon wahrscheinlich aus Glasfaser – haben das Forschungsteam von Ciocan und die Chichester Harbour Conservancy keinen Zweifel daran, dass das Material von diesen Booten stammt. Eine Möglichkeit der Kontamination ist das Schaben und Schleifen von Schiffsrümpfen in Bootswerften am Wasser, wenn beschädigte Abschnitte aus Glasfaser entfernt und repariert werden. Dies ist zwar nicht alltäglich, erzeugt aber eine beträchtliche Menge Staub in der Luft, der dann in das angrenzende Gewässer gelangt.

Auch entsorgte und verlassene Boote sind für die Verbreitung gefährlicher Glasfaserpartikel in der Meeresumwelt verantwortlich. Boote schrammen bei Ebbe über den Sand und die Felsen und werden durch die sengende Sonne beschädigt. „Es ist konstant“, sagt Ciocan.

In ihrem Labor hat Ciocan Behälter voller Schadstoffe, die aus den Gewässern des Hafens von Chichester und den dort lebenden Tieren gewonnen werden. Als sie vorsichtig einen versiegelten Plastikbehälter öffnet, den Menschen normalerweise zur Aufbewahrung von Lebensmitteln verwenden, erzählt sie mir, dass das, was wie Mehl aussieht, in Wirklichkeit eine giftige Mischung aus gemahlenen Glasfaserpartikeln, Meeresfarbe und Antifouling-Material ist, wie man es entdeckt hat, als es in die Umwelt gelangt Nebenprodukt der Rumpfwartungsarbeiten auf Bootswerften am Wasser.

Das Problem ist viel umfassender als Chichester Harbour und umfassender als Glasfaser, da Rümpfe, insbesondere von Handelsschiffen, Mikroplastik aus Farben abgeben. Eine Studie aus dem Jahr 2021 ergab, dass von Schiffsrümpfen abgegebene Partikel bis zu 35 Prozent zum Mikroplastik in den Ozeanen beitragen. Eine im selben Jahr veröffentlichte Studie der Universität Oldenburg in Deutschland ergab, dass die meisten Plastikpartikel in Wasserproben aus der Deutschen Bucht – einem Gebiet im südöstlichen Teil der Nordsee mit einigen der verkehrsreichsten Schifffahrtsstraßen der Welt – aus dieser Gegend stammen Von Schiffsrümpfen abgesondertes Material, beispielsweise Bindemittel, die in Schiffsfarben verwendet werden.

„Boote und Schiffe verlieren ständig“, sagt Ciocan. Und während Dinge wie zurückgelassene Fischereigeräte (hauptsächlich Netze) sowie Verpackungskunststoffe aus Küstenquellen erhebliche Mengen an Mikroplastik in küstennahen Gewässern verursachen, ergab die Oldenburger Studie, dass aus Bootsrümpfen austretende Mikroplastiken zwei Drittel der Verschmutzung ausmachten in der Nordsee.

Im Oktober 2021 produzierte Ciocan ein YouTube-Video, das das globale Ausmaß des Problems hervorhob. „Vergessen Sie Supermarkttüten oder Plastikflaschen – das ist viel größer“, sagt Ciocan.

Das Recycling alter Glasfaserboote ist keine Option

Glasfaser – auch bekannt als glasfaserverstärkter Kunststoff oder faserverstärkter Kunststoff – wurde erstmals in den 1930er Jahren kommerziell hergestellt. Hersteller verweben feine Glasstränge in eine Matrix aus Kunststoffharzen (Polyester, Phenol und Epoxidharz), um ein starkes, aber relativ flexibles Material zu bilden.

In den 1950er Jahren wurde es zum bevorzugten Material für den Bootsbau. Durch die Kombination von Erschwinglichkeit und Anpassungsfähigkeit könnten geformte Glasfaserrümpfe zu einem Bruchteil der Holzkosten hergestellt werden. Fiberglas hat als Bootsbaumaterial auch verschiedene Vorteile gegenüber Aluminium. Da sie tendenziell mehr wiegen, haben Glasfaserboote bessere Seeeigenschaften – eine höhere allgemeine Stabilität, eine geringere Driftneigung und eine größere Fähigkeit, Wellen zu durchdringen.

Glasfaserboote eroberten den Markt und machen mittlerweile allein in der Europäischen Union rund 95 Prozent der Freizeitbootflotte aus. Glasfaser wird auch häufig für kleinere Freizeitfischereifahrzeuge verwendet.

Besorgniserregend ist, dass es aufgrund der inkonsistenten Eignerregistrierung von Freizeitbooten schwierig ist, sicher zu sagen, wie viele Glasfaserboote es derzeit weltweit gibt. Aber die britische Saltash Environmental Action-Gruppe beziffert die Zahl weltweit auf 35 bis 40 Millionen – allein für die Zahl der Sportboote, die das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen.

Recycling ist keine Option. Aufgrund seiner komplexen Zusammensetzung hat Glasfaser im Grunde keinen Schrottwert – anders als beispielsweise Metall in einem Auto. Das Fehlen von Gesetzen zum Eigentum und zur Entsorgung von Schiffen begünstigt das Abladen oder Versenken einer großen Zahl ausgedienter Boote, die dann alle möglichen Schadstoffe ins Meer auslaugen.

Das Ausmaß des Problems ist riesig. Ein Bericht der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation aus dem Jahr 2019 ergab, dass es allein in der Europäischen Union rund sechs Millionen Glasfaserboote gab. Jährlich erreichen etwa ein bis zwei Prozent – ​​also etwa 100.000 – davon das Ende ihrer Nutzungsdauer. Aber in der Europäischen Union werden nur 2.000 davon aus dem Wasser abgewrackt oder den Hafenbehörden überlassen, um die Entsorgung auf einer Mülldeponie zu veranlassen. Allein für Europa deuten Zahlen darauf hin, dass Eigner jedes Jahr mehr als 100.000 Boote aufgeben oder versenken. In den Vereinigten Staaten ist diese Zahl wahrscheinlich höher, wenn man bedenkt, dass der Bericht der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation in diesem Land über 16 Millionen Sportboote schätzt.

Schäden an Booten durch Naturereignisse wie Hurrikane erhöhen auch die Zahl der abgeladenen und verfallenden Schiffe. Ein Bericht aus dem Jahr 2018 weist darauf hin, dass in den Vereinigten Staaten allein durch nur zwei Hurrikane über 63.000 Freizeitboote beschädigt wurden.

„In Florida gibt es einen Hurrikan und plötzlich stehen 20.000 beschädigte Boote da, von denen niemand etwas hören will“, sagt Ciocan. „Und in den allermeisten Fällen werden die Eigentümer sie einfach ins Ausland verschleppen.“

Der Meeresökologe Simon Bray hat den IMO-Bericht 2019 geschrieben. Laut Bray, Co-Direktor von Aqass, einem britischen Umweltforschungsunternehmen mit Sitz nur 60 Kilometer westlich von Chichester Harbour, wächst die Besorgnis über die Umweltauswirkungen von Glasfaserbooten auf der ganzen Welt. „Die ursprüngliche Nachfrage nach der [IMO-]Studie kam von kleinen Inselstaaten im Pazifik, die Probleme damit hatten, dass Eigner ihre Boote auf abgelegenen Inseln zurücklassen“, schreibt er in einer E-Mail.

Auch in Nordamerika schlagen Leute wie John Roe Alarm. Als Mitbegründer der Dead Boats Disposal Society mit Sitz in Victoria, BC, sieht Roe die gleichen Auswirkungen verlassener Boote wie an der Südküste Englands. Die toten Boote behalten ihre Struktur nicht mehr, sobald sie untergetaucht sind, und dann zerfallen sie und landen in unserer Nahrungskette, schreibt Roe in einer E-Mail. Im Jahr 2022 schätzte die Gesellschaft, dass es allein in British Columbia mindestens 2.400 problematische verlassene Boote gab.

Roe bietet einen vernichtenden Blick auf die Situation in Kanada, einschließlich einer zynischen Stellungnahme zum vielgepriesenen Meeresschutzplan der Regierung, der 2016 mit dem Ziel eingeführt wurde, die Sicherheit im Meer und verantwortungsvolles Bootfahren und Schifffahrt zu verbessern und so die Meeresumwelt Kanadas zu schützen. Roe und andere Kritiker sehen eine Lücke zwischen Rhetorik und praktischem Handeln.

In einem Beispiel verbrachte die kleine Gemeinde auf Parker Island vor der Küste von British Columbia zehn Jahre lang vergeblich damit, die Behörden dazu zu bringen, sich um ein verlassenes Handelsschiff zu kümmern, das an ihrer Küste zurückgelassen wurde. Sie stellten fest, dass mehrere Behörden nur daran interessiert waren, den Schwarzen Peter abzuwälzen und Beschwerdeführer endlos zwischen verschiedenen Abteilungen hin und her zu schieben, darunter Schifffahrt, Umwelt, Landmanagement und Küstenwache.

Für Roe verdeutlicht dies einen schwerwiegenden Fehler im Meeresschutzplan, der auf die mangelnde Integration mehrerer Behörden zurückzuführen ist. Andere Kritiker haben auf Probleme im Zusammenhang mit einer nicht ordnungsgemäßen Verteilung der Mittel sowie auf die fehlende Einbeziehung von Binnengewässern hingewiesen.

Zurück im Vereinigten Königreich bietet Bray eine ähnlich abgestumpfte Sicht auf die internationale Gesetzgebung und weist auf Mängel in drei wichtigen Konventionen hin, die in den 1970er und 1990er Jahren verabschiedet wurden. Das Londoner Übereinkommen und das Londoner Protokoll sind globale Abkommen zum Schutz der Meeresumwelt. Das dritte ist das Internationale Übereinkommen zur Verhütung der Meeresverschmutzung durch Schiffe (MARPOL), das wichtigste internationale Abkommen zur Verhinderung der Verschmutzung der Meeresumwelt durch Boote und Schiffe.

Bray weist darauf hin, dass MARPOL das Einleiten von Plastik ins Meer illegal macht, Glasfaserrümpfe jedoch nicht abgedeckt sind, da MARPOL für Schiffsmüll relevant ist. Und er fügt hinzu, dass sich das Londoner Übereinkommen und das Londoner Protokoll nicht ausdrücklich mit der Verschmutzung befassen, die durch Glasfaserschiffe oder verlassene Boote verursacht wird.

Der beste Weg zur Bewältigung der Schäden durch verlassene Boote bestehe laut Roe darin, den Bootseigentümern eine größere Verantwortung für die verantwortungsvolle Entsorgung aufzuerlegen und der Freizeitbootindustrie als Ganzes dabei zu helfen, indem sie umweltfreundlichere Möglichkeiten für die Wartung und Entsorgung von Booten bietet das Ende ihres Lebens. Er möchte außerdem ordnungsgemäße Eigentumsnachweise und eine eindeutige Lizenzierung von Vergnügungsschiffen, möglicherweise ein Panzerungssystem oder auf den Rümpfen eingestanzte Identifizierungszeichen sowie eine Versicherung mit Anforderungen am Ende ihrer Lebensdauer. Roe schlägt auch etwas in der Art einer Amnestie vor, einen „Turn in Your Boat Day“.

In den Vereinigten Staaten war Kalifornien proaktiv. Der Staat finanziert zwei Programme: das kostenlose Vessel Turn-In Program für Freizeitbootbesitzer zur Abgabe unerwünschter Boote und das Surrendered and Abandoned Vessel Exchange zur Entfernung verlassener Schiffe. Wer beim Verlassen eines Schiffes ertappt wird, kann mit einer Geldstrafe von bis zu 3.000 US-Dollar belegt werden, zuzüglich der erheblichen Kosten für die Entfernung und Entsorgung.

Anderswo in den Vereinigten Staaten hat Maryland ein obligatorisches Registrierungssystem für im Bundesstaat genutzte Boote eingeführt und außerdem ein Programm für verlassene Boote und Trümmer eingeführt, das durch eine fünfprozentige Steuer finanziert wird, die beim Kauf und Titel eines Bootes im Bundesstaat gezahlt wird. „Obwohl das nur dazu führt, dass die Boote auf Mülldeponien landen“, sagt Ciocan und verlagert damit lediglich die schädlichen Umweltauswirkungen von Glasfasern vom Meer auf den Boden. Es sei ein Thema, das auch in der grünen Energiebranche eine schwierige Debatte über die Entsorgung der riesigen Glasfaserblätter von Windkraftanlagen auslösen werde, sagt sie. Diese erreichen in der Regel nach etwa 25 Jahren das Ende ihrer Nutzungsdauer und werden derzeit zu Tausenden auf der ganzen Welt auf Mülldeponien entsorgt, ohne dass es einen etablierten Recyclingweg gibt.

Auf der anderen Seite des Atlantiks führte Frankreich 2019 ein Programm unter der Schirmherrschaft von APER ein, einer gemeinnützigen Organisation, die 2009 vom französischen Verband der Nautikindustrie gegründet wurde, um mehr Umweltverantwortung in der Bootsindustrie zu fördern. Dazu gehört die Verpflichtung von Käufern, ein neues Schiff offiziell zu registrieren, sowie die Zahlung einer Ökosteuer, mit der Mittel für die Entsorgung ausgedienter Boote in Demontagezentren in ganz Frankreich geschaffen werden sollen. Laut APER werden in Frankreich jedes Jahr schätzungsweise 13.000 Freizeitboote das Ende ihrer Lebensdauer erreichen.

Vielleicht ist die Antwort ein völliges Verbot von Glasfaserbooten, dieselbe Art von internationaler Gesetzgebung, die zum Verbot der Fluorchlorkohlenwasserstoffgase führte, die ein Loch in die Ozonschicht der Erde geschlagen haben. Angesichts der enormen Größe der Sportbootflotte hält Bray den Übergang zu einem geeigneteren Material jedoch für praktikabler. Roe stimmt zu – er glaubt, dass sich die Wissenschaft hinsichtlich der Herstellung von Kunststoffen ändern muss.

Neue, recyclingfreundliche Verbundwerkstoffe

Die Wissenschaft hat noch einen langen Weg vor sich, aber eine Rückkehr zu organischen Materialien ist möglich. Tatsächlich wurde Baumwolle als wichtige Ergänzung in frühen Kunststoffen verwendet, da sie eine hervorragende mechanische Verstärkung bietet, und Flachsfasern waren integraler Bestandteil der ersten Flugzeugstrukturen aus Verbundwerkstoffen. Hanf und Kokosnuss sind weitere Pflanzenfasern, die eine Mischung aus Verarbeitbarkeit sowie strukturellen und mechanischen Eigenschaften bieten, die recyclingfreundliche Verbundwerkstoffe unterstützen könnten. Sie haben Potenzial, sagt Bray, warnt jedoch davor, zu vermeiden, dass „Armee verwandter Plantagen den natürlichen Lebensraum weiter schädigen, um die Industrie zu versorgen“.

In Deutschland ist das Technologieunternehmen Greenboats Vorreiter bei Verbundwerkstoffen aus Flachsfasern und biobasierten Harzen. Im Gegensatz zu den emissionsintensiven petrochemischen Prozessen hinter Glasfaser absorbiert Flachs beim Wachstum Kohlendioxid und die Herstellung von Verbundwerkstoffen auf Flachsbasis verbraucht rund 20 Prozent der Energie der Glasfaserproduktion, so Jan Paul Schirmer, Geschäftsführer von Greenboats. Er fordert außerdem ein maritimes Äquivalent zu Car-Sharing-Programmen an Land: Wie der Landverkehr würde es zu weniger Booten auf dem Wasser führen.

Basaltfasern sind ein weiteres Material für den Bootsbau und bieten eine weniger umweltschädliche Alternative zu Glasfasern. Basaltfasern werden durch Zerkleinern von Vulkangestein, starkes Erhitzen und anschließendes Extrudieren der Maische durch winzige Düsen zur Bildung von Strukturfasern hergestellt. Sie sind stärker als Stahl, reagieren inert mit Luft oder Wasser und sind nur zwei bis fünf Prozent schwerer als andere Formen aus Fiberglas. Auch preislich ist es vergleichbar.

Aber über den materiellen Fortschritt hinaus ist noch mehr nötig. „Letztendlich wird alles vom Geld bestimmt“, sagt Ciocan, der darauf hinweist, dass der Markt für Glasfaser-Freizeitboote in den kommenden Jahren voraussichtlich weiter wachsen wird.

Doch da Ciocan und andere Forscher das allgegenwärtige Problem der Verschmutzung durch Glasfaserboote hervorheben – sei es durch aktive oder verlassene Boote – zeichnet sich endlich ein Gefühl echter Veränderung ab. Neben Booten aus neuen Materialien, die weltweit aufs Wasser kommen, und strengeren Gesetzen zum Eigentum und zur Bootsentsorgung laufen im Labor von Ciocan derzeit Arbeiten zur Erprobung neuer Materialien, die darauf ausgelegt sind, die Glasfaserverschmutzung an Standorten wie Chichester Harbour aktiv zu beseitigen.

Einer ihrer Doktoranden hat in Labortests ein neues Biokompositmaterial entwickelt, das Mikroplastik aus Wasser absorbiert und nun für den realen Einsatz an verschiedenen Standorten rund um Chichester Harbour vorbereitet wird.

All das bedeutet Hoffnung für uns und die Austern.

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