Mikro- und Nanoplastik in Böden gelten als zunehmendes Umweltproblem. Bislang war es schwierig, zu bestimmen, in welchem Ausmaß landwirtschaftliche Nutzpflanzen diese Partikel aufnehmen. Der Grund dafür ist, dass sich Kunststoffpartikel selbst mit hochauflösenden Mikroskopen kaum von mineralischen oder pflanzlichen Bestandteilen unterscheiden lassen.

Ein Forschungsteam um Johannes Rattenberger vom Institut für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik der TU Graz sowie vom Zentrum für Elektronenmikroskopie hat eine Methode entwickelt, mit der sich die Aufnahme von Nanoplastik und dessen Transport innerhalb von Pflanzen sichtbar machen lassen. In ersten Laborversuchen mit Winterweizen gelang der Nachweis von Nanoplastik in den Wurzeln.

Goldmarkierung als Analysewerkzeug

Für die Untersuchungen markierten die Forschenden die Nanoplastikpartikel mit winzigen Spuren von Gold. Damit diese nicht direkt mit Wasser, Boden oder Pflanzenbestandteilen reagieren, wurden sie vollständig mit Kunststoff umhüllt.

„Durch die Goldmarkierung sind die Plastikpartikel unter einem Elektronenmikroskop eindeutig identifizierbar. So können wir in unseren Versuchen genau verfolgen, wie viele Plastikpartikel die Pflanzen aufnehmen und wie weit sie innerhalb der Pflanze transportiert werden“, so Projektleiter Johannes Rattenberger.

Laborergebnisse und aktuelle Feldversuche

In den Versuchen wuchsen Winterweizenpflanzen in Substraten, die goldmarkierte Plastikpartikel enthielten. Nach einigen Wochen fanden sich die Partikel in den Wurzeln der Pflanzen.

„Die Auswertungen unserer bisherigen Laborversuche legen nahe, dass landwirtschaftliche Nutzpflanzen grundsätzlich Nanoplastik aufnehmen. In welchem Umfang dies geschieht, in welchen Pflanzenteilen sich Nanoplastik besonders anreichert und welche Unterschiede es zwischen verschiedenen Pflanzenarten gibt, müssen weitere Forschungsarbeiten zeigen“, sagte Rattenberger.

Das Team führt derzeit Feldversuche durch, bei denen auch die Getreidekörner untersucht werden.

Kooperation mit VG und LVA

An der Forschung sind die Versuchsanstalt für Getreideverarbeitung (VG) und die Lebensmittelversuchsanstalt (LVA) beteiligt. Ziel der Zusammenarbeit ist es, zu erforschen, wie Mikro– und Nanoplastik die Getreide- und Mehlqualität beeinflussen, sowie Empfehlungen zu erarbeiten, um Kontaminationen in der Lebensmittelproduktion zu vermeiden.