Diese Bakterien fressen Plastik

Wir Menschen produzieren jedes Jahr 300 Millionen Tonnen neues Plastik, und trotz all unserer Bemühungen werden davon weniger als 10 Prozent recycelt. Gibt es einen besseren Weg, mit diesen Müllmengen umzugehen? Die Mikrobiologin Morgan Vague untersucht Bakterien, die durch kreative Anpassung die Fähigkeit entwickelt haben, Plastik zu fressen. Sie könnten uns helfen, unser wachsendes Problem der Umweltverschmutzung zu lösen.

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)