Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Meeresbiologie

Betreuer: PD Dr. Stefan Forster



M.Sc. Christopher Gebhardt
(e-mail: christopher.gebhardt )

The role of bioturbation in microplastic burial in marine sediments

Though marine sediments are acknowledged to represent a global sink for microplastic particles, little is known about the further fate of once deposited particles. In this study, the influence of activities carried out by sediment-dwelling organisms – so-called bioturbation – on microplastic redistribution is investigated. Sediment reworking activity of two marine polychaetes (H. diversicolor; A.marina) representing different bioturbation types resulted in considerable differences in microplastic transport. Size-selective feeding activity of A. marina caused a long-term retention of larger microplastic particles in considerable sediment depths down to 20 cm, emphasizing the ability of certain bioturbation types to facilitate deep or fast particle transport, rendering them potential key species for microplastic burial. Mixing behavior of microplastic particles and ambient sediment grains was found to be similar, which might allow deriving the microplastic burial potential of other species or communities from already existing bioturbation data.

Auch wenn marine Sedimente als globale Senken für Mikroplastikpartikel gelten, ist das weitere Verhalten einmal abgelagerter Partikel weitgehend unbekannt. Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Tätigkeit sedimentbewohnender Organismen – so genannter Bioturbation – auf die Umverteilung von Mikroplastik in marinen Sedimenten. Die Sedimentumlagerung zweier mariner Polychaeten (H. diversicolor; A. marina), die verschiedenen Bioturbationstypen angehören, führte zu ausgeprägten Unterschieden im jeweiligen Mikroplastiktransport. Größenabhängiger Partikelfraß von A. marina führte zur Anreicherung von Mikroplastik in Sedimenttiefen von bis zu 20 cm und unterstreicht somit das Potential bestimmter Bioturbationstypen zu einem besonders schnellen oder tiefen Partikeltransport, die damit wiederum als Schlüsselarten für die Vergrabung von Mikroplastik angesehen werden können. Das Vermischungsverhalten von Mikroplastik glich dem von natürlichen Sedimentpartikeln, sodass das Potential zur Mikroplastikvergrabung anderer Arten oder Gemeinschaften aus bereits bestehenden Bioturbationsdaten abgeleitet werden kann.