SFB1357: TPB03 Behavior of micro-plastic in fluvial systems

SFB1357-B03

From 01/2019 to 01/2022

Principal Investigator: Sven Frei, Ben Gilfedder, Jan Fleckenstein
Staff: Taotao Lu, Jan-Pascal Boos
Grant: SFB 1357 MIKROPLASTIK

Fließgewässer gelten als Haupteintragspfad von Mikroplastik (MP) in marine Ökosysteme. Über das Transportverhalten sowie den Verbleib von MP in Flüssen und Bächen, in Abhängigkeit von den dort vorherrschenden turbulenten Strömungsbedingungen, ist bisher allerdings nur sehr we-nig bekannt. Ebenso bestehen große Wissenslücken bezüglich der Migration von MP an der Schnittstelle zwischen Oberflächenströmung und der hyporheischen Zone (HZ, Grenzzone zwi-schen Fließgewässern und angrenzenden Grundwasserleitern), sowie der Mobilität von MP inner-halb der HZ. Das Verhalten von MP im porösen Medium der HZ ist von besonderer Bedeutung für die Abschätzung des Gefährdungspotential von MP für fluviale Ökosysteme sowie das oberflächennahe Grundwasser. Die HZ repräsentiert die zentrale Schnittstelle zwischen Oberflächen- und Grundwasser und gilt als wichtiger Lebensraum für zahlreiche benthische Organismen, die durch die Anwesenheit von MP potenziell gefährdet werden. Als Teil dieses Teilprojektes wolle wir das hydrodynamische Transportverhalten von MP in fluvialen Systemen einschließlich der HZ erforschen. In der ersten Phase des SFB wollen wir diesen Themenbereich zunächst für einfache Modellsysteme untersuchen. Mit Hilfe dieser lassen sich (1) die hydrodynamischen, turbulenten Charakteristika von Fließgewässern, (2) der Austausch mit der HZ sowie (3) die besonderen physikalisch-chemischen Transportbedingungen innerhalb der HZ (Ionenstärke, pH, Redox-Potential) unter kontrollierten Laborbedingungen simulieren. Darüber hinaus werden Expositionsversuche mit Muscheln (Dreissena polymorpha) als Modellorganismus durchgeführt um die Aufnahme von MP unter realistischen Bedingungen im Modellsystem zu untersuchen sowie den biotischen Einfluss des Modellorganismus auf das Sedimentationsverhal-ten von MP zu erforschen.

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