These bacteria eat plastic | Morgan Vague

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TED


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00:00
Transcriber: Ivana Korom Reviewer: Joanna Pietrulewicz
0
0
7000
Übersetzung: Julia Steinert Lektorat: Sonja Maria Neef
00:13
Plastics: you know about them, you may not love them,
1
13542
3809
Plastik: Sie kennen es,
Sie lieben es vielleicht nicht, aber nutzen es wahrscheinlich täglich.
00:17
but chances are you use them every single day.
2
17375
3625
Forscher vermuten, dass es 2050
00:22
By 2050, researchers estimate
3
22167
2726
00:24
that there will be more plastic in the ocean than fish.
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24917
3041
mehr Plastik als Fische im Meer geben wird.
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Despite our best efforts,
5
29000
1893
Trotz all unserer Bemühungen
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only nine percent of all plastic we use winds up being recycled.
6
30917
5708
werden nur 9 Prozent unseres Plastiks recycelt.
00:37
And even worse,
7
37417
1517
Schlimmer noch,
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plastic is incredibly tough and durable
8
38958
2893
Plastik ist sehr hart und langlebig.
00:41
and researchers estimate
9
41875
1518
Forscher vermuten,
00:43
that it can take anywhere from 500 to 5,000 years
10
43417
4101
dass 500 - 5.000 Jahre
00:47
to fully break down.
11
47542
2184
zu seinem kompletten Abbau benötigt werden.
00:49
It leaches harmful chemical contaminants into our oceans, our soil,
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49750
5518
Es gibt gefährliche Schadstoffe ab: in die Meere, den Boden,
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our food, our water, and into us.
13
55292
4541
die Nahrung, das Wasser und an uns.
01:00
So how did we wind up with so much plastic waste?
14
60958
3643
Wie sind wir bei so viel Plastikmüll gelandet?
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Well, it's simple.
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64625
2018
Ganz einfach:
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Plastic is cheap, durable, adaptable, and it's everywhere.
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66667
5666
Es ist billig, langlebig, anpassungsfähig und überall.
01:12
But the good news is
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72833
1351
Die gute Nachricht ist:
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there's something else that's cheap, durable, adaptable and everywhere.
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74208
4601
Es gibt noch etwas mit diesen Eigenschaften.
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And my research shows it may even be able to help us
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78833
3351
Meine Forschung zeigt, dass es uns sogar helfen kann
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with our plastic pollution problem.
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82208
2125
bei unserem Plastikproblem.
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I'm talking about bacteria.
21
85417
2458
Ich spreche von Bakterien.
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Bacteria are microscopic living beings invisible to the naked eye
22
88750
4893
Sie sind mikroskopisch klein, für das bloße Auge unsichtbar
01:33
that live everywhere,
23
93667
1684
und leben überall,
01:35
in all sorts of diverse and extreme environments,
24
95375
3226
in jeder Umgebung:
01:38
from the human gut, to soil, to skin,
25
98625
3601
in unsrem Darm, unserer Haut, in der Erde,
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to vents in the ocean floor, reaching temperatures of 700 degrees Fahrenheit.
26
102250
4518
in bis zu 350 Grad Celsius heißen Spalten auf dem Meeresgrund.
01:46
Bacteria live everywhere,
27
106792
2267
Bakterien leben überall,
01:49
in all sorts of diverse and extreme environments.
28
109083
3185
in verschiedensten, extremen Umgebungen.
01:52
And as such, they have to get pretty creative with their food sources.
29
112292
4541
Daher sind sie kreativ bei der Wahl ihrer Nahrungsquellen.
01:58
There's also a lot of them.
30
118000
2101
Und es gibt sehr viele von ihnen.
02:00
Researchers estimate that there are roughly five million trillion trillion --
31
120125
5059
Forscher schätzen, dass es etwa 5 Quintillionen --
02:05
that's a five with 30 zeros after it -- bacteria on the planet.
32
125208
5334
eine 5 mit 30 Nullen -- auf der Erde gibt.
02:11
Now, considering that we humans produce
33
131625
3351
Wenn man nun bedenkt, dass wir jährlich
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300 million tons of new plastic each year,
34
135000
4393
300 Millionen Tonnen Plastik neu produzieren,
02:19
I'd say that our plastic numbers
35
139417
2517
scheint mir diese Zahl
02:21
are looking pretty comparable to bacteria's.
36
141958
2709
mit der der Bakterien vergleichbar.
02:25
So, after noticing this
37
145833
2476
Als mir das klar wurde
02:28
and after learning about all of the creative ways
38
148333
2310
und ich lernte,
wie kreativ Bakterien bei der Nahrungssuche sind,
02:30
that bacteria find food,
39
150667
2017
02:32
I started to think:
40
152708
2185
begann ich zu überlegen:
02:34
could bacteria in plastic-polluted environments
41
154917
2892
Könnten sie in unserer plastikverseuchten Umwelt
02:37
have figured out how to use plastic for food?
42
157833
3417
gelernt haben, Plastik zu fressen?
02:42
Well, this is the question that I decided to pursue a couple of years ago.
43
162375
4934
Vor einigen Jahren beschloss ich, dem nachzugehen.
02:47
Now, fortunately for me,
44
167333
2018
Es ist praktisch für mich,
02:49
I'm from one of the most polluted cities in America,
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169375
3143
dass ich aus einer der verschmutztesten Städte der USA komme,
02:52
Houston, Texas.
46
172542
1851
Houston, Texas.
02:54
(Laughs)
47
174417
1184
(lacht)
02:55
In my hometown alone,
48
175625
1268
Allein in meiner Heimatstadt
02:56
there are seven EPA-designated Superfund sites.
49
176917
3875
gibt es 7 EPA-Superfund-Zonen, die vom Staat saniert werden.
03:02
These are sites that are so polluted,
50
182208
2560
Diese Zonen sind so verschmutzt,
03:04
that the government has deemed their cleanup a national priority.
51
184792
4125
dass die Regierung ihre Sanierung zu einer nationalen Prioriät erklärt hat.
03:10
So I decided to trek around to these sites
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190250
3059
Ich sah mich dort also um
03:13
and collect soil samples teeming with bacteria.
53
193333
3351
und sammelte Bodenproben, in denen es vor Bakterien nur so wimmelte.
03:16
I started toying with a protocol,
54
196708
2310
Ich begann, an dem Protokoll herumzubasteln --
03:19
which is fancy science talk for a recipe.
55
199042
3059
was Wissenschaftlersprache für Rezept ist.
03:22
And what I was trying to cook up was a carbon-free media,
56
202125
4184
Ich wollte ein kohlenstofffreies Medium,
03:26
or a food-free environment.
57
206333
2768
also eine nahrungslose Umgebung schaffen.
03:29
An environment without the usual carbons, or food,
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209125
2809
Eine Umgebung ohne den üblichen Kohlenstoff,
03:31
that bacteria, like us humans, need to live.
59
211958
3042
Nahrung, die Bakterien, wie wir auch, zum Überleben brauchen.
03:36
Now, in this environment,
60
216083
1268
In dieser Umgebung
03:37
I would provide my bacteria with a sole carbon, or food, source.
61
217375
3833
würde ich meinen Bakterien nur eine einzige Kohlenstoffverbindung
als Nahrung anbieten: Polyethylenterephthalat,
03:42
I would feed my bacteria polyethylene terephthalate,
62
222042
4351
03:46
or PET plastic.
63
226417
2291
oder PET-Plastik.
03:49
PET plastic is the most widely produced plastic in the world.
64
229917
5017
PET ist das weltweit am häufigsten produzierte Plastik.
03:54
It's used in all sorts of food and drink containers,
65
234958
3060
Es wird verwendet für Verpackungen von Nahrung und Getränken,
03:58
with the most notorious example being plastic water bottles,
66
238042
3976
das berüchtigste Beispiel wären Plastik-Wasserflaschen,
04:02
of which we humans currently go through at a rate of one million per minute.
67
242042
5666
von denen wir gerade eine Million pro Minute benutzen.
04:10
So, what I would be doing,
68
250042
2226
Ich würde also meine Bakterien
04:12
is essentially putting my bacteria on a forced diet of PET plastic
69
252292
4892
auf eine PET-Diät setzen
04:17
and seeing which, if any, might survive or, hopefully, thrive.
70
257208
4542
und sehen, ob einige von ihnen überleben oder sogar wachsen.
04:23
See, this type of experiment would act as a screen
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263000
2518
Dieses Experiment würde zeigen,
04:25
for bacteria that had adapted to their plastic-polluted environment
72
265542
3975
welche Bakterien sich an ihre plastikverseuchte Umwelt angepasst haben
04:29
and evolved the incredibly cool ability to eat PET plastic.
73
269541
4667
und die unglaubliche Fähigkeit entwickelt haben, PET-Plastik zu fressen.
04:35
And using this screen,
74
275167
1642
Auf diese Weise
04:36
I was able to find some bacteria that had done just that.
75
276833
3667
würde ich das Bakterium finden, das genau das getan hatte:
04:41
These bacteria had figured out how to eat PET plastic.
76
281375
4750
das gelernt hatte, PET-Plastik zu fressen.
04:48
So how do these bacteria do this?
77
288583
2167
Wie machen diese Bakterien das?
04:51
Well, it's actually pretty simple.
78
291583
2768
Das ist ziemlich einfach.
04:54
Just as we humans digest carbon or food into chunks of sugar
79
294375
4059
So wie unsere Verdauung Kohlenstoff in kleine Stücke aus Zucker aufbricht,
04:58
that we then use for energy,
80
298458
1851
die wir als Energiequelle nutzen,
05:00
so too do my bacteria.
81
300333
1917
funktioniert das auch bei meinen Bakterien.
05:03
My bacteria, however, have figured out how to do this digestion process
82
303375
4351
Aber meine Bakterien können diesen Verdauungsprozess
05:07
to big, tough, durable PET plastic.
83
307750
3125
mit hartem, langlebigen PET durchführen.
05:12
Now, to do this, my bacteria use a special version
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312292
2767
Dazu benutzen sie ein besondere Variante
05:15
of what's called an enzyme.
85
315083
2060
von etwas, das Enzym genannt wird.
05:17
Now, enzymes are simply compounds that exist in all living things.
86
317167
4309
Enzyme kommen in allen Lebewesen vor.
05:21
There are many different types of enzymes,
87
321500
2018
Es gibt verschiedene Arten von Enzymen,
05:23
but basically, they make processes go forward,
88
323542
3142
aber sie alle unterstützen Stoffwecheslprozesse,
05:26
such as the digestion of food into energy.
89
326708
2667
auch die Umwandlung von Nahrung in Energie.
05:30
For instance, we humans have an enzyme called an amylase
90
330417
3434
Wir Menschen besitzen das Enzym Amylase,
05:33
that helps us digest complex starches, such as bread,
91
333875
3643
das dabei hilft, komplexe Stärken wie Brot
05:37
into small chunks of sugar that we can then use for energy.
92
337542
3416
in kleine Stücke Zucker umzuwandeln, die wir als Energiequelle nutzen.
05:42
Now, my bacteria have a special enzyme called a lipase
93
342042
3892
Meine Bakterien haben ein Enzym, das Lipase genannt wird.
05:45
that binds to big, tough, durable PET plastic
94
345958
3685
Dieses kann hartes, langlebiges PET
05:49
and helps break it into small chunks of sugar
95
349667
2684
in kleine Zuckerstücke aufbrechen,
05:52
that my bacteria can then use for energy.
96
352375
2708
die meinen Bakterien als Energiequelle dienen.
05:56
So basically,
97
356250
1268
Im Grunde wird aus dem harten, langlebigen, umweltverschmutzenden PET
05:57
PET plastic goes from being a big, tough, long-lasting pollutant
98
357542
4642
06:02
to a tasty meal for my bacteria.
99
362208
2334
eine schmackhafte Mahlzeit für meine Bakterien.
06:06
Sounds pretty cool, right?
100
366958
1709
Klingt ziemlich cool, oder?
06:10
And I think, given the current scope of our plastic pollution problem,
101
370458
4601
Und angesichts des Ausmaßes unseres gegenwärtigen Plastikproblems
06:15
I think it sounds pretty useful.
102
375083
1834
doch auch sehr nützlich.
06:18
The statistics I shared with you
103
378250
1768
Die Zahlen, die ich zur Menge des Plastikabfalls
06:20
on just how much plastic waste has accumulated on our planet
104
380042
4351
auf unsere Planeten genannt habe,
06:24
are daunting.
105
384417
1517
sind entmutigend.
06:25
They're scary.
106
385958
1685
Sie sind erschreckend.
06:27
And I think they highlight
107
387667
1476
Und sie zeigen,
06:29
that while reducing, reusing and recycling are important,
108
389167
4309
dass Reduzieren, Wiederverwertung und Recycling wichtig sind,
06:33
they alone are not going to be enough to solve this problem.
109
393500
3667
aber nicht genug, um dieses Problem zu lösen.
06:38
And this is where I think bacteria might be able to help us out.
110
398417
4458
Genau da könnten Bakterien uns helfen.
06:43
But I do understand why the concept of bacterial help
111
403750
3768
Ich verstehe, dass die Vorstellung von Bakterien als Helfer
06:47
might make some people a little nervous.
112
407542
2934
manche Menschen nervös macht.
06:50
After all, if plastic is everywhere and these bacteria eat plastic,
113
410500
5559
Schließlich ist Plastik überall, und diese Bakterien fressen Plastik.
06:56
isn't there a risk of these bacteria getting out in the environment
114
416083
3185
Besteht nicht das Risiko, dass sie in die Umwelt gelangen
06:59
and wreaking havoc?
115
419292
1333
und dort Unheil anrichten?
07:02
Well, the short answer is no, and I'll tell you why.
116
422292
3851
Kurz gesagt: Nein. Ich sage Ihnen auch, warum.
07:06
These bacteria are already in the environment.
117
426167
3375
Diese Bakterien sind schon in unserer Umwelt.
07:10
The bacteria in my research are not genetically modified frankenbugs.
118
430375
4250
Meine Bakterien sind keine genetisch veränderten Frankenviecher.
07:16
These are naturally occurring bacteria
119
436250
2309
Sie sind natürlich vorkommende Bakterien,
07:18
that have simply adapted to their plastic-polluted environment
120
438583
3768
die sich an die plastikverschmutzte Umwelt angepasst haben
07:22
and evolved the incredibly gnarly ability to eat PET plastic.
121
442375
4708
und die krasse Fähigkeit entwickelt haben, PET zu fressen.
07:28
So the process of bacteria eating plastic is actually a natural one.
122
448167
5434
Dass Bakterien Plastik fressen, ist also ein natürlicher Prozess.
07:33
But it's an incredibly slow process.
123
453625
2809
Aber ein sehr langsamer.
07:36
And there remains a lot of work to be done
124
456458
2476
Und es liegt noch viel Arbeit vor uns, um herauszufinden,
07:38
to figure out how to speed up this process to a useful pace.
125
458958
3875
wie er schneller und damit nutzbar gemacht werden kann.
In meiner Forschung versuche ich, genau das herauszufinden;
07:44
My research is currently looking at ways of doing this
126
464000
2726
07:46
through a series of UV, or ultraviolet, pretreatments,
127
466750
4101
momentan durch eine Vorbehandlung mit UV-Strahlung,
07:50
which basically means we blast PET plastic with sunlight.
128
470875
3875
wobei wir im Grunde PET mit Sonnenlicht bestrahlen.
07:56
We do this because sunlight acts a bit like tenderizer on a steak,
129
476292
4601
Das hat den gleichen Effekt wie ein Fleischklopfer bei einem Steak:
08:00
turning the big, tough, durable bonds in PET plastic
130
480917
3976
Die festen, schwer aufzubrechenden Verbindungen in PET
08:04
a bit softer and a bit easier for my bacteria to chew on.
131
484917
3958
werden weicher und leichter zu kauen für meine Bakterien.
08:10
Ultimately, what my research hopes to do
132
490208
2476
Mein Ziel ist die Schaffung eine geschlossenen,
08:12
is create an industrial-scale contained carbon-free system,
133
492708
4601
industriell nutzbaren, kohlenstofffreien Systems
08:17
similar to a compost heap,
134
497333
2226
-- ähnlich einem Komposthaufen --
08:19
where these bacteria can thrive in a contained system,
135
499583
3601
wo Bakterien in einem geschlossenen System gedeihen können
08:23
where their sole food source is PET plastic waste.
136
503208
4167
mit PET-Abfall als einziger Nahrungsquelle.
08:28
Imagine one day being able to dispose of all of your plastic waste
137
508458
4685
Stellen Sie sich vor, eines Tages Ihren Plastikmüll
08:33
in a bin at the curb
138
513167
1434
in Abfalleimern zu entsorgen,
08:34
that you knew was bound for a dedicated bacteria-powered plastic waste facility.
139
514625
5750
die in einer bakteriengestützten Müllverwertungsanlge landen werden,
08:41
I think with some hard work this is an achievable reality.
140
521542
4790
Ich glaube, mit ein wenig harter Arbeit können wir das erreichen.
08:47
Plastic-eating bacteria is not a cure-all.
141
527250
3393
Plastikfressende Bakterien sind kein Allheilmittel.
08:50
But given the current statistics, it's clear that we humans,
142
530667
4266
Aber angesichts der Zahlen ist klar,
dass wir bei unserem Problem etwas Hilfe gebrauchen könnten.
08:54
we could use a little help with this problem.
143
534957
2501
Denn wir haben ein drängendes Plastikmüllproblem.
08:58
Because people,
144
538292
1267
08:59
we possess a pressing problem of plastic pollution.
145
539583
3685
09:03
And bacteria might be a really important part of the solution.
146
543292
4434
Und Bakterien könnten ein wichtiger Teil der Lösung sein.
09:07
Thank you.
147
547750
1268
Danke.
09:09
(Applause)
148
549042
2958
(Applaus)
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