Plastik: Sie kennen es,
Sie lieben es vielleicht nicht, aber nutzen es wahrscheinlich täglich.
Forscher vermuten, dass es 2050
mehr Plastik als Fische im Meer geben wird.
Trotz all unserer Bemühungen
werden nur 9 Prozent unseres Plastiks recycelt.
Schlimmer noch,
Plastik ist sehr hart und langlebig.
Forscher vermuten,
dass 500 - 5.000 Jahre
zu seinem kompletten Abbau benötigt werden.
Es gibt gefährliche Schadstoffe ab: in die Meere, den Boden,
die Nahrung, das Wasser und an uns.
Wie sind wir bei so viel Plastikmüll gelandet?
Ganz einfach:
Es ist billig, langlebig, anpassungsfähig und überall.
Die gute Nachricht ist:
Es gibt noch etwas mit diesen Eigenschaften.
Meine Forschung zeigt, dass es uns sogar helfen kann
bei unserem Plastikproblem.
Ich spreche von Bakterien.
Sie sind mikroskopisch klein, für das bloße Auge unsichtbar
und leben überall,
in jeder Umgebung:
in unsrem Darm, unserer Haut, in der Erde,
in bis zu 350 Grad Celsius heißen Spalten auf dem Meeresgrund.
Bakterien leben überall,
in verschiedensten, extremen Umgebungen.
Daher sind sie kreativ bei der Wahl ihrer Nahrungsquellen.
Und es gibt sehr viele von ihnen.
Forscher schätzen, dass es etwa 5 Quintillionen --
eine 5 mit 30 Nullen -- auf der Erde gibt.
Wenn man nun bedenkt, dass wir jährlich
300 Millionen Tonnen Plastik neu produzieren,
scheint mir diese Zahl
mit der der Bakterien vergleichbar.
Als mir das klar wurde
und ich lernte,
wie kreativ Bakterien bei der Nahrungssuche sind,
begann ich zu überlegen:
Könnten sie in unserer plastikverseuchten Umwelt
gelernt haben, Plastik zu fressen?
Vor einigen Jahren beschloss ich, dem nachzugehen.
Es ist praktisch für mich,
dass ich aus einer der verschmutztesten Städte der USA komme,
Houston, Texas.
(lacht)
Allein in meiner Heimatstadt
gibt es 7 EPA-Superfund-Zonen, die vom Staat saniert werden.
Diese Zonen sind so verschmutzt,
dass die Regierung ihre Sanierung zu einer nationalen Prioriät erklärt hat.
Ich sah mich dort also um
und sammelte Bodenproben, in denen es vor Bakterien nur so wimmelte.
Ich begann, an dem Protokoll herumzubasteln --
was Wissenschaftlersprache für Rezept ist.
Ich wollte ein kohlenstofffreies Medium,
also eine nahrungslose Umgebung schaffen.
Eine Umgebung ohne den üblichen Kohlenstoff,
Nahrung, die Bakterien, wie wir auch, zum Überleben brauchen.
In dieser Umgebung
würde ich meinen Bakterien nur eine einzige Kohlenstoffverbindung
als Nahrung anbieten: Polyethylenterephthalat,
oder PET-Plastik.
PET ist das weltweit am häufigsten produzierte Plastik.
Es wird verwendet für Verpackungen von Nahrung und Getränken,
das berüchtigste Beispiel wären Plastik-Wasserflaschen,
von denen wir gerade eine Million pro Minute benutzen.
Ich würde also meine Bakterien
auf eine PET-Diät setzen
und sehen, ob einige von ihnen überleben oder sogar wachsen.
Dieses Experiment würde zeigen,
welche Bakterien sich an ihre plastikverseuchte Umwelt angepasst haben
und die unglaubliche Fähigkeit entwickelt haben, PET-Plastik zu fressen.
Auf diese Weise
würde ich das Bakterium finden, das genau das getan hatte:
das gelernt hatte, PET-Plastik zu fressen.
Wie machen diese Bakterien das?
Das ist ziemlich einfach.
So wie unsere Verdauung Kohlenstoff in kleine Stücke aus Zucker aufbricht,
die wir als Energiequelle nutzen,
funktioniert das auch bei meinen Bakterien.
Aber meine Bakterien können diesen Verdauungsprozess
mit hartem, langlebigen PET durchführen.
Dazu benutzen sie ein besondere Variante
von etwas, das Enzym genannt wird.
Enzyme kommen in allen Lebewesen vor.
Es gibt verschiedene Arten von Enzymen,
aber sie alle unterstützen Stoffwecheslprozesse,
auch die Umwandlung von Nahrung in Energie.
Wir Menschen besitzen das Enzym Amylase,
das dabei hilft, komplexe Stärken wie Brot
in kleine Stücke Zucker umzuwandeln, die wir als Energiequelle nutzen.
Meine Bakterien haben ein Enzym, das Lipase genannt wird.
Dieses kann hartes, langlebiges PET
in kleine Zuckerstücke aufbrechen,
die meinen Bakterien als Energiequelle dienen.
Im Grunde wird aus dem harten, langlebigen, umweltverschmutzenden PET
eine schmackhafte Mahlzeit für meine Bakterien.
Klingt ziemlich cool, oder?
Und angesichts des Ausmaßes unseres gegenwärtigen Plastikproblems
doch auch sehr nützlich.
Die Zahlen, die ich zur Menge des Plastikabfalls
auf unsere Planeten genannt habe,
sind entmutigend.
Sie sind erschreckend.
Und sie zeigen,
dass Reduzieren, Wiederverwertung und Recycling wichtig sind,
aber nicht genug, um dieses Problem zu lösen.
Genau da könnten Bakterien uns helfen.
Ich verstehe, dass die Vorstellung von Bakterien als Helfer
manche Menschen nervös macht.
Schließlich ist Plastik überall, und diese Bakterien fressen Plastik.
Besteht nicht das Risiko, dass sie in die Umwelt gelangen
und dort Unheil anrichten?
Kurz gesagt: Nein. Ich sage Ihnen auch, warum.
Diese Bakterien sind schon in unserer Umwelt.
Meine Bakterien sind keine genetisch veränderten Frankenviecher.
Sie sind natürlich vorkommende Bakterien,
die sich an die plastikverschmutzte Umwelt angepasst haben
und die krasse Fähigkeit entwickelt haben, PET zu fressen.
Dass Bakterien Plastik fressen, ist also ein natürlicher Prozess.
Aber ein sehr langsamer.
Und es liegt noch viel Arbeit vor uns, um herauszufinden,
wie er schneller und damit nutzbar gemacht werden kann.
In meiner Forschung versuche ich, genau das herauszufinden;
momentan durch eine Vorbehandlung mit UV-Strahlung,
wobei wir im Grunde PET mit Sonnenlicht bestrahlen.
Das hat den gleichen Effekt wie ein Fleischklopfer bei einem Steak:
Die festen, schwer aufzubrechenden Verbindungen in PET
werden weicher und leichter zu kauen für meine Bakterien.
Mein Ziel ist die Schaffung eine geschlossenen,
industriell nutzbaren, kohlenstofffreien Systems
-- ähnlich einem Komposthaufen --
wo Bakterien in einem geschlossenen System gedeihen können
mit PET-Abfall als einziger Nahrungsquelle.
Stellen Sie sich vor, eines Tages Ihren Plastikmüll
in Abfalleimern zu entsorgen,
die in einer bakteriengestützten Müllverwertungsanlge landen werden,
Ich glaube, mit ein wenig harter Arbeit können wir das erreichen.
Plastikfressende Bakterien sind kein Allheilmittel.
Aber angesichts der Zahlen ist klar,
dass wir bei unserem Problem etwas Hilfe gebrauchen könnten.
Denn wir haben ein drängendes Plastikmüllproblem.
Und Bakterien könnten ein wichtiger Teil der Lösung sein.
Danke.
(Applaus)