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Mikroplastik in Flusssedimenten: Entwicklung eines methodischen Protokolls zur Beprobung, Aufreinigung und Quantifizierung am Beispiel der Lahn 

Beteiligte und Zielgruppe

Im Vordergrund steht die fachbereichsübergreifende Zusammenarbeit zweier Nachwuchswissenschaftler der Philipps-Universität Marburg: Prof. Dr. Peter Chifflard (Fachbereich Geographie) und Promovendin M.Sc. Julia Prume (Fachbereich Physik).

Das Projekt richtet sich sowohl an das wissenschaftliche Fachpublikum als auch die interessierte Öffentlichkeit, die über ein ergänzendes Projekt, dem CitizenLab Mikroplastik, in das Projekt und den aktiven Umweltschutz eingebunden wird (Prof. Dr. Martin Koch). Über das CitizenLab stehen dem Projekt Aufreinigungsmaschinen und Mikroskope zur Verfügung.

Studierende sind herzlich aufgerufen, sich über Seminar- oder Abschlussarbeiten an diesem Vorhaben zu beteiligen. Sie haben dadurch die Gelegenheit, sich in ein noch sehr junges Forschungsfeld mit globaler Relevanz einzubringen.

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Ziel

"Mikroplastik in Flusssedimenten" ist ein interdisziplinärer Forschungsansatz, um die Auswirkungen von Mikroplastik auf die terrestrischen und aquatischen Ökosysteme umfassend verstehen zu können. Bisherige Untersuchungen konzentrieren sich vor allem auf Mikroplastik in den Weltmeeren, wenige Studien haben sich mit Mikroplastik in Flüssen und den angrenzenden Auen beschäftigt. Diese wenigen Studien sind schwer vergleichbar, da unterschiedliche Methoden angewandt wurden, sowohl bei der Auswahl der Standorte für die Entnahme der Proben als auch bei der Analyse.

Das Ziel dieses Projekt ist daher, ein standardisiertes Protokoll zur Entnahme, Aufreinigung und Analyse von Mikroplastik in Flusssedimenten zu entwickeln, damit zukünftig durchgeführte Studien besser vergleichbar sind. Dadurch wird es möglich sein, die negativen Auswirkungen von Mikroplastik auf unsere Ökosysteme landschaftsübergreifend besser zu verstehen.

Ablauf/Durchführung

Insgesamt werden an vier Standorten (Marburg, Wetzlar, Limburg und Nassau) im Einzugsgebiet der Lahn (Hessen) 126 Sedimentproben bearbeitet. An jedem Standort werden Proben aus dem Flussbett, am Ufer und den angrenzenden Auen entnommen. Die Beprobung des Flussbettes und der Uferbereiche soll Aufschluss über die aktuelle Mikroplastikbelastung geben. Die Auensedimente stellen wichtige Geoarchive dar, da sich durch die Hochwässer der vergangenen Jahrzehnte immer wieder Schwemmmaterial und somit auch Mikroplastik ablagerte. So kann hoffentlich rekonstruiert werden, wie die Belastung der Flüsse mit Mikroplastik in den letzten Jahrzehnten zugenommen hat.

Nach der Entnahme werden die Sedimentproben im Mikroplastik-Sediment-Separator weiter verarbeitet. Durch eine Dichteseparation wird das Sediment vom Mikroplastik getrennt. Das gereinigte Mikroplastik wird anschließend mikroskopisch und spektroskopisch untersucht.

Den Antragsstellern ist der interdisziplinäre Charakter dieses Initialprojektes sehr wichtig, weshalb sowohl die Probennahme als auch die Analyse gemeinsam begleitet wird. Somit erhält jede Disziplin von Beginn an Anregungen - für sich selbst oder gegenseitig - und der Gefahr, dass doch wieder jede Disziplin nur für sich arbeitet, wird grundlegend entgegengewirkt.

Zeitrahmen

Für die Entnahme der Proben sind drei Termine geplant, um neben der räumlichen auch die witterungsbedingte Variabilität zu berücksichtigen. So werden die Beprobungen bei geringer und mittlerer Wasserführung (Sommer: August 2018, Herbst: November 2018) sowie bei Hochwasser (Winter: Februar 2019) durchgeführt.

Das Projekt versteht sich als Initiator für weitere Zusammenarbeit zwischen der Physik und der Geographie, sowohl in der Forschung als auch in der Lehre.

Ansprechpersonen

Peter Chifflard (), Leitung AG Soil and Water Ecosystems (Fachbereich Geographie)

Julia Prume (), AG Halbleiterphotonik (Fachbereich Physik)