Costas Velis, Universität Leeds; Ed Cook, Universität Leedsund Josh Cottom, Universität Leeds
Wir haben maschinelles Lernen eingesetzt, um die größten Hotspots der Plastikverschmutzung in mehr als 50.000 Städten und ländlichen Gebieten weltweit zu identifizieren. Unser neues globales Modell zeigt das detaillierteste Bild der Plastikverschmutzung, das jemals erstellt wurde, mit den höchsten Umweltkonzentrationen in Indien, vor allem weil so viele Abfälle nicht gesammelt werden.
Plastik wurde überall gefunden – von tiefen Meeresgräben bis zu den höchsten Berggipfeln, aber diese Beobachtungen zeigen nur vereinzelte Momentaufnahmen des Gesamtbildes der Plastikverschmutzung. Eine größere Herausforderung besteht darin, herauszufinden, wo und wie dieser Kunststoff überhaupt in die Umwelt gelangt, um die Verschmutzung an der Quelle zu verhindern.
Das ist keine leichte Aufgabe. Die am schwierigsten zu messenden Aspekte sind die „Emissionen“ – das Makroplastik (alles, was größer als 5 mm ist), das aus materiellen Systemen und Aktivitäten austritt oder freigesetzt wird. Dazu gehören das Wegblasen von Müll aus Mülltonnen oder das Herunterfallen von Abfällen von Sammelwagen sowie das versehentliche oder absichtliche Abwerfen von Müll durch Menschen.
Wir haben herausgefunden, dass Müll die größte Emissionsquelle in der entwickelten Welt ist, in der die Abfallentsorgungssysteme streng kontrolliert werden. Umgekehrt ist in Entwicklungsländern nicht gesammelter Abfall die dominierende Quelle.
Mithilfe künstlicher Intelligenz zeigt unser neues Computermodell, wie Plastik aus einem kontrollierten System in die Umgebung gelangt, wo es sehr schwierig wird, es wieder einzufangen und einzudämmen. Wir mussten herausfinden, wie Plastik aus dem kontrollierten System entweicht, und stellten fest, dass von den 52 Millionen Tonnen Abfall (entspricht dem Gewicht von 8,7 Millionen Grauen Elefanten), die jedes Jahr in die Umwelt gelangen, nicht eingesammelter Abfall die größte Quelle darstellt. Das sind etwa 68 Gewichtsprozent der gesamten Umweltverschmutzung oder 36 Millionen Tonnen pro Jahr.
Daher ist es ein Irrglaube, dass die Plastikverschmutzung durch unverantwortliches Verhalten der Menschen verursacht wird. Der Hauptgrund dafür ist, dass 1,2 Milliarden Menschen ihre festen Abfälle überhaupt nicht sammeln lassen. Stattdessen müssen sie es verbrennen, vergraben oder an Land oder im Wasser verstreuen.
Die offene Verbrennung von Abfällen ist weit verbreitet und macht gewichtsmäßig 57 % der weltweiten Plastikverschmutzung aus. Dabei werden Abfälle auf offenem Feuer ohne jegliche Kontrolle verbrannt, um zu verhindern, dass gefährliche Emissionen in die Umwelt gelangen oder unsere Gesundheit schädigen. Diese Praxis erfreut sich großer Beliebtheit, möglicherweise weil sie den Abfall scheinbar verschwinden lässt, die Belastung der Abfallentsorgungsbehörden verringert und die Unansehnlichkeit der an Land gelagerten Abfälle verringert.
Indien hat sich zum größten Plastikverschmutzer entwickelt und emittiert jedes Jahr 9,3 Millionen Tonnen Plastik in die Umwelt – ein Fünftel der Gesamtmenge. Das ist 2,7-mal mehr als die zweitgrößten Umweltverschmutzer Nigeria und Indonesien.
Indien liegt an der Spitze, da nur 81 % seines Abfalls gesammelt werden. Aber es erzeugt auch viel mehr Abfall, als einige Vorgängermodelle angenommen haben. Offizielle Regierungsquellen gehen von 0,12 kg pro Person und Tag aus, diese Schätzungen schließen jedoch viele ländliche Gebiete aus, sodass die tatsächliche Zahl eher bei 0,54 kg pro Person und Tag liegt. Die Kombination aus einer so großen Abfallmenge, einer großen Bevölkerung und einer geringen Sammelquote schafft die Bedingungen, unter denen die Plastikverschmutzung floriert.
Gezieltes Handeln
Die Ermittlung dieser Verschmutzungs-Hotspots hilft politischen Entscheidungsträgern, gezieltere Wege für den Umgang mit der Plastikverschmutzung zu finden. Länder mit höherer Plastikverschmutzung verfügen in der Regel über weniger finanzielle und infrastrukturelle Ressourcen. Daher sind sie tendenziell am wenigsten gut gerüstet, um ihre Emissionen einzudämmen.
Ein detaillierteres Verständnis darüber, wie Abfall in jedem Winkel der Welt verwaltet und emittiert wird, ermöglicht es Regierungen, ihre knappen Ressourcen gezielt auf die Gebiete auszurichten, in denen die Plastikverschmutzung am stärksten ist. Unser Modell wird ihnen auch dabei helfen, Aktionspläne zu entwickeln, mit denen die im globalen Kunststoffvertrag vereinbarten Ziele realisierbar erreicht werden können. Dabei handelt es sich um ein internationales Abkommen, das derzeit ausgehandelt wird, um die weltweite Plastikverschmutzung zu reduzieren.
Die Reduzierung unseres Plastikverbrauchs ist eine Lösung, um die Plastikverschmutzung einzudämmen. Aber Plastik existiert nicht isoliert. Es ist Teil einer komplexen Materialmischung im Abfall und wir müssen sie alle zusammen betrachten. Beispielsweise verursachen Lebensmittelabfälle zusammen mit anderen biologisch abbaubaren Materialien den größten Teil der Klimaemissionen des Abfallmanagementsystems, wenn sie auf Landdeponien abgelagert werden.
Wenn wir den Kunststoffverbrauch reduzieren, müssen wir über Möglichkeiten nachdenken, Materialien wiederzuverwenden oder durch andere zu ersetzen. Unsere bisherigen Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die Möglichkeiten hierfür begrenzt sind und dass wir in der Praxis noch lange in der Zukunft Kunststoffe herstellen werden. Gerade jetzt müssen wir unseren Plastikmüll effektiver verwalten. Die Suche nach Möglichkeiten zur Ausweitung der Abfallsammeldienste könnte die Plastikverschmutzung drastisch reduzieren und Milliarden von Menschen zugute kommen.
Costas Velis, Dozent für Ressourceneffizienzsysteme, Universität Leeds; Ed Cook, wissenschaftlicher Mitarbeiter für Kreislaufwirtschaftssysteme für Kunststoffabfälle, Universität Leedsund Josh Cottom, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Kunststoffverschmutzung, Universität Leeds
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