Was ein Konglomerat ist, wissen viele. Plastiglomerat ist den meisten bisher verborgen geblieben.
An manchen Stränden liegen Steine, in denen Netzreste, Seile und Flaschendeckel stecken. Es sind keine Kunstobjekte, sondern ein neues Material, das es vor dem Plastikzeitalter nicht geben konnte: geschmolzener Kunststoff, der Sand, Muscheln, Korallen und Lavabrocken zu einem harten, schweren Körper verkittet. Die Wissenschaft nennt es seit 2014 Plastiglomerat.
Ein Gestein mit Flaschendeckel
Beschrieben wurde Plastiglomerat erstmals 2014 von der kanadischen Geologin Patricia Corcoran, dem Ozeanografen Charles Moore und der Künstlerin Kelly Jazvac (Corcoran et al. 2014). Fundort war Kamilo Beach auf Hawaii, einer der am stärksten mit Meeresmüll belasteten Strände des Pazifiks. Den Namen wählte Corcoran in Anlehnung an das Konglomerat, ein Sedimentgestein aus Bruchstücken, die durch ein natürliches Bindemittel verkittet sind. Beim Plastiglomerat übernimmt geschmolzener Kunststoff die Rolle des Bindemittels.
Die Forschenden unterschieden zwei Formen: Kunststoff, der direkt mit dem anstehenden Lavagestein verschmolzen ist und sogar dessen Gasblasen ausgefüllt hat, und lose Brocken, in denen Basalt, Korallen, Holz und Sand in einer Kunststoffmasse eingeschlossen sind. Mit Sand und Steinen beladen erreichen diese Brocken eine Dichte von bis zu 2,8 Gramm pro Kubikzentimeter, etwa so viel wie Basalt. Sie schwimmen nicht mehr, sinken ein und können von Sediment überdeckt werden. Genau das macht sie geologisch interessant: Sie könnten künftigen Generationen als Schicht im Gestein erhalten bleiben.
Foto: Plastiglomerat,_Kamilo_Beach,_Hawaii,_USA.jpeg, Wikimedia Commons. Ein Konglomerat, das wir nicht haben wollten, das aber im Zeitalter des Menschen (Anthropozän) Realität wurde.
Woher kommt die Hitze?
Die häufigsten Kunststoffe, Polyethylen und Polypropylen, schmelzen bei etwa 105 bis 170 Grad Celsius. Sonnenwärme reicht dafür nicht, auch nicht auf schwarzem Vulkansand. Die Wärmequelle ist in aller Regel Feuer. Auf Hawaii waren es Lagerfeuer von Strandbesuchern; die anfängliche Vermutung, Lava habe den Kunststoff geschmolzen, ließ sich nicht halten, weil dort seit rund tausend Jahren keine Lava mehr geflossen ist. Weltweit noch wichtiger ist das offene Verbrennen von Müll dort, wo es keine Müllabfuhr gibt. Auf indonesischen Stränden fanden Forschende genau solche Plastiglomerate aus verbranntem Strandmüll, belastet mit polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen und Weichmachern (Utami et al. 2023).
Eine wachsende Familie
Seit 2014 sind zahlreiche Verwandte beschrieben worden. Pyroplastik ist verbrannter Kunststoff, den die Brandung zu kieselähnlichen Stücken gerundet hat; an britischen Stränden enthielt er oft Blei und Chrom aus alten Farbpigmenten, und er wird bei Strandreinigungen leicht übersehen, weil er aussieht wie ein Stein (Turner et al. 2019). Auf Madeira entdeckten Forschende 2019 Plastikkrusten: dünne Kunststoffschichten, die Felsen der Gezeitenzone überziehen, an den untersuchten Stellen knapp ein Zehntel der Felsoberfläche (Gestoso et al. 2019). Sie entstehen ohne Feuer, wenn Wellen Kunststoffseile über rauen Fels scheuern. Dazu kommen Plastitar, Kunststoff in Teerklumpen, und fast reine Kunststoffgesteine. Nachweise gibt es inzwischen von Hawaiʻi bis Indonesien, von Brasilien bis zur Türkei, auch aus dem Mittelmeer.
Den Begriff Plastiglomerat haben Corcoran und Kolleginnen 2014 auf Hawaii eingeführt. Madeira ist aber jener Ort, an dem 2019 die verwandten Plastikkrusten entdeckt wurden. Dort wurde auch gezeigt, wie aus Plastiglomerat kieselartiges Pyroplastik wird. Zwischenzeitlich wurde die neuartige Art des Konglomerats an vielen Stellen der Welt beschrieben.
Was das für Tiere und Küsten bedeutet
Die Forschung zu den Folgen steht am Anfang. Belegt ist, dass verbrannte Kunststoffe Schadstoffe enthalten und schneller zu Mikroplastik zerfallen als unverbrannte. Plastikkrusten und Pyroplastik geben beim Abrieb ständig kleine Partikel ab. Ob Schnecken, die Algenbeläge von Felsen raspeln, dabei Kunststoff aufnehmen, ist eine naheliegende, aber noch offene Frage. Plastikgesteine sind damit nicht nur ein Endlager des Plastikzeitalters, sondern auch eine Quelle neuer Verschmutzung.
Ein Zeugnis des Anthropozäns
Geologen diskutieren seit Jahren, ob der Mensch die Erde so stark verändert hat, dass ein eigenes Erdzeitalter gerechtfertigt ist, das Anthropozän. Kunststoffe gelten dabei als einer der besten Zeitmarker, weil sie sich seit der Mitte des 20. Jahrhunderts weltweit in Sedimenten finden (Zalasiewicz et al. 2016). Die Subkommission für Quartärstratigraphie hat zwar den Vorschlag für die offizielle Einführung der Ära „Anthropozän“ Anfang März 2024 abgelehnt, nach Presseberichten mit 12 zu 4 Stimmen. Die Internationale Kommission für Stratigraphie (ICS) und die Internationale Union der Geologischen Wissenschaften (IUGS) haben das am 21. März 2024 bestätigt. Das Anthropozän ist damit (leider) keine offizielle Epoche der Geologischen Zeitskala. Wir leben formal weiterhin im Holozän. Der Umweltbewegung schadet das aber kaum, auch wenn viele es bedauern. Die Geologen haben nicht bestritten, dass der Mensch die Erde tiefgreifend verändert hat. Darüber gab es keinerlei Streit. Als Begriff für die Epoche menschlicher Prägung ist es daher aus der Wissenschaft nicht mehr wegzudenken. Plastiglomerat macht es greifbar: ein Stein, in dem ein Flaschendeckel oder anderes Plastik stecken kann.
Ein Originalfoto findet sich auf Wikimedia Commons, Plastiglomerat aus Kamilo Beach im Museum Museon, CC BY-SA 4.0.
Was Proven by Nature daraus macht
Für unsere Arbeit stellt sich eine Frage, die bisher offenbar niemand untersucht hat: Auch „biologisch abbaubare“ Kunststoffe schmelzen im Strandfeuer und können Teil eines Plastiglomerats werden. Bleiben sie danach noch abbaubar? Und gibt es Plastiglomerat, Pyroplastik oder Plastikkrusten auch an der kroatischen Adria, wo wir forschen? Ein veröffentlichter Nachweis von dort ist uns nicht bekannt. Wir werden danach suchen, gerne gemeinsam mit Schülerinnen, Schülern und allen, die beim nächsten Strandspaziergang genauer hinsehen möchten. Die Natur hat das letzte Wort, und manchmal schreibt sie es in Stein. Oder eher „Stein“. Anthropozän-Stein.
Literatur
Corcoran P. L., Moore C. J. & Jazvac K. (2014): An anthropogenic marker horizon in the future rock record. GSA Today 24(6): 4–8. doi:10.1130/GSAT-G198A.1
Gestoso I., Cacabelos E., Ramalhosa P. & Canning-Clode J. (2019): Plasticrusts: A new potential threat in the Anthropocene’s rocky shores. Science of the Total Environment 687: 413–415. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.06.123
Turner A., Wallerstein C., Arnold R. & Webb D. (2019): Marine pollution from pyroplastics. Science of the Total Environment 694: 133610. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.133610
Utami D. A., Reuning L., Schwark L., Friedrichs G. et al. (2023): Plastiglomerates from uncontrolled burning of plastic waste on Indonesian beaches contain high contents of organic pollutants. Scientific Reports 13: 10383. doi:10.1038/s41598-023-37594-z
Zalasiewicz J., Waters C. N., Ivar do Sul J. A., Corcoran P. L. et al. (2016): The geological cycle of plastics and their use as a stratigraphic indicator of the Anthropocene. Anthropocene 13: 4–17. doi:10.1016/j.ancene.2016.01.002
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