Vorhandensein von Mikroplastik und deren Auswirkungen auf Bodenpilze und -prozesse entlang von Landnutzungsgradienten

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Matthias Rillig

Erik Faltin

(FU Berlin)

 

Wissenschaftlicher Hintergrund

Kunststoffe sind eine Reihe von synthetischen oder halbsynthetischen organischen Verbindungen, bestehend aus Polymeren. Nach dem Ende ihres Lebenszyklus werden diese zu Abfallprodukten und können durch natürliche Mechanismen und Missmanagement in Ökosysteme eingetragen werden. Physikalische und chemische Degradierungsprozesse lassen die Kunststoffe in kleinere Fragmente zerfallen und erhöhen gleichzeitig ihre Abundanz und Verteilung. Dieser Vorgang ist in marinen Lebensräumen eingehend untersucht und Forschungsarbeiten haben nun auch in terrestrischen Ökosystemen angefangen. Partikel mit einer Größe zwischen 5mm und 0,1μm werden als Mikroplastik bezeichnet und besitzen besondere Eigenschaften, welche Effekte auf Bodenbiota und -charakteristika haben können.

 

Fragestellung / Ziele

Ziel des Projektes ist es, das Vorhandensein von Mikroplastik Partikeln und deren Effekte auf mikrobielle Lebensgemeinschaften des Bodens, insbesondere Pilzen, sowie Bodenprozessen zu untersuchen. Dabei wird versucht Mikroplastik als Marker für Landnutzungsintensität nutzbar machen zu können.

 

Methodik

In einem Feldexperiment inkorporieren wir rückgewinnbare Behälter mit Mikroplastik-Fasern in Böden der Biodiversitätsexploratorien. Mittels Illumina MiSeq - Hochdurchsatz-Sequenzierung werden die Effekte auf Bodenpilze untersucht. Zudem analysieren wir Bodenprozesse wie mikrobiellen Aktivität, Bodenaggregation und Zersetzungsraten.
Zusätzlich soll auch Mikroplastik in Böden der Exploratorienflächen im Grasland quantifiziert werden. Bodenproben werden hierfür in mehreren Zwischenschritten aufgereinigt und getrennt. Anschließend werden die Partikel mittels FTIR (Fourier-Transform-Infrarotspektrometrie) identifiziert und der Gehalt im Boden festgestellt.


Hypothesen

  • Mikroplastik-Konzentration im Boden korreliert mit dem Landnutzungsindex (LUI)
  • Mikcroplastikfasern im Boden verändern die Pilzlebensgemeinschaft und beeinflussen Prozessraten, auch in Abhängigkeit der verschiedenen Böden

 

Mikroplastikeffekte im Boden (YouTube Videos – auf pfälzischer Mundart)
Link zum Kanal: https://www.youtube.com/channel/UC6Jd3dr_RR0S1_N1gXDReTw/