Einfluss verschiedener Mikroplastiken auf aquatische Invertebraten, sowie dessen Verbreitung und Verbleib in Fließgewässern

Stipendiatin/Stipendiat: Tobias Schmitt

Die industrielle Fertigung von Plastik und die damit zusammenhängende fortlaufende Verschmutzung der Umwelt gilt als einer der wesentlichen und allgegenwertigen anthropogenen Einflüsse des 21. Jahrhunderts. Unsachgemäße Entsorgung und Handhabung führen dazu, dass Kunststoffe in die umliegende aquatische Umwelt gelangen und dort aufgrund ihrer geringen Abbaubarkeit über lange Zeit einer sukzessiven Degradation zu sogenannten Mikroplastik (MP) Partikeln (< 5 mm) unterliegen. Im Gegensatz zur relativ intensiven Erforschung von MP und dessen Einfluss auf marine Ökosysteme, ist die Erforschung von Fließgewässern nur selten in den Fokus der Wissenschaft gerückt, obwohl diese schon früh als Zuleitung für die Verschmutzung aus dem Inland identifiziert wurden. Fließgewässer transportieren neben Frischwasser, Kohlenstoffverbindungen und Nährstoffen auch partikuläres organisches Material (POM), welches die Nahrungsgrundlage für Zersetzer-Detritivoren-Systeme bildet. POM ist ein substantieller Teil des organischen Kohlenstoff-Pools in Flüssen und Bächen und der stromabwärts gerichtete Transport im Besonderen substantiell für die longitudinale Konnektivität und somit durchgängige Gewässerstruktur des Flusseinzugsgebietes. MP ist bzgl. seiner Eigenschaften POM sehr ähnlich. Überschneidungen lassen sich in ihrer Dichte, Auftrieb, Form, dem Oberflächen-Volumen-Verhältnis und der Interaktion ihrer oft abrasiven Oberfläche mit Mikroorganismen („biofouling“) feststellen. Aus den genannten Eigenschaften resultiert, dass sich MP Partikel und POM innerhalb des Fließgewässers ähnlich verteilen können, wodurch erhöhte Expositionen verschiedener Habitate innerhalb des Fließgewässers entstehen können. Eine vergleichende Betrachtung der möglichen Konsequenzen von MP relativ zu natürlich vorkommenden Partikeln (POM) fehlt hierbei jedoch.

Das beantragte Promotionsvorhaben hat daher zum Ziel, mittels der „Landau Stream Mesocosm Facility“ der Universität Koblenz-Landau den Transport und Verbleib bzw. die Rückhaltung verschiedener MP im Fließgewässer zu bestimmen, anhand dessen letztlich die Habitate mit der potentiell höchsten MP Belastung (in Abhängigkeit der Art des Polymers) bestimmt werden können. Darauf aufbauend werden mittels Expositionsversuchen die ökologischen Auswirkungen verschiedener MPs auf eine aquatische Gemeinschaft natürlich vorkommender Filtrierer und Detritivoren untersucht. Im Zusammenschluss bilden die so erlangten Erkenntnisse die Basis für ein besseres Verständnis bezüglich der Distribution und des Einflusses von MP auf das Ökosystem Fließgewässer.

Förderzeitraum:
01.07.2019 - 30.06.2022

Institut:
Universität Koblenz-Landau
Institut für Umweltwissenschaften
AG Funktionelle Aquatische Ökotoxikologie

Betreuer:

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