MOE-Fellowship

Thea Hamm

Mikroplastikpartikel als anthropogener Stressor: Untersuchungen zu möglichen negativen Auswirkungen auf die Miesmuschel Mytilus edulis

Seit Beginn der Massenproduktion von Plastik vor 70 Jahren steigt die weltweite Produktion und der Verbrauch kontinuierlich an, dementsprechend macht Plastik mittlerweile bis zu 10% des weltweit anfallenden Abfalls aus. Dieser gelangt oft unkontrolliert bis ins Meer, ohne das bisher viel über die Auswirkungen von Plastik auf die Umwelt bekannt ist. Durch chemische, physikalische und biologische Prozesse wird das Plastik in sogenanntes Mikroplastik (gängigste Definition: Partikel <5mm) fragmentiert. Diesem sogenannten sekundärem Mikroplastik steht das primäre Mikroplastik gegenüber, dass meist aus Schleifmitteln der Industrie und Kosmetika stammt. Obwohl über die Abundanz von Mikroplastik bisher wenig bekannt ist, befindet sich wahrscheinlich ein Großteil in den Sedimenten und kann aufgrund seiner Größe von Filtrierern und Sedimentfressern aufgenommen werden. Es gibt Belege dafür, dass die Partikel mit der Nahrung aufgenommen werden, das Wissen über die Effekte von Mikroplastik auf diese Wirbellose ist jedoch sehr gering. Experimentelle Ansätze zur Erforschung möglicher Effekte über lange Zeiträume und bei realistischen Konzentrationen gibt es bisher wenige. Daher sollen in dieser Arbeit die Effekte von Mikroplastik auf die Miesmuschel Mytilus edulis in Partikel Konzentrationen, wie sie in der Kieler Förde vorkommen, in einer Langzeitstudie identifiziert werden.

Es sollen zwei Hauptfragestellungen untersucht werden:1. Ab welcher Partikeldichte hat Mikroplastik negative Auswirkungen auf die Miesmuschel Mytilus edulis?2. Ab welcher Expositionszeit hat Mikroplastik negative Auswirkungen auf die Miesmuschel Mytilus edulis?Um diese Fragestellungen zu beantworten wird zunächst ein Monitoring von Mikroplastik in der Wassersäule der Kieler Förde im für Muscheln aufnehmbaren Größenbereich (<500µm) durchgeführt. Die dabei aufgefundenen Partikeldichten setzen die niedrigste Konzentration für ein im Labor durchgeführtes Expositionsexperiment fest. Dabei sollen in einer maximal 12 monatigen Studie Miesmuscheln 5 verschiedenen PVC Partikeldichten ausgesetzt werden. Alle 6 Wochen werden Antwortvariablen gemessen, die die physiologische Fitness der Muscheln wiederspiegeln. Gemessen werden zum Beispiel Wachstum (∆ Schalenlänge), die Filtrationsleistung und die Produktion von Pseudofaeces und von Byssusfäden. Alle 4 Monate werden destruktive Parameter wie der body condition index (Verhältnis Weichkörper zur Schale) gemessen.

Durch Verwendung umweltrealistischer Konzentrationen sowie Plastikpartikeln, die mit denen vergleichbar sind, die bei Monitoring Studien hauptsächlich aufgefunden werden, soll eine ökologisch relevante Einschätzung des Gefahrenpotentials von Mikroplastik für Muscheln erreicht werden.