MICROLIM

Aktuelle Studien belegen, dass Flüsse und Ströme wichtige Eintragspfade für Plastik in die marinen Ökosysteme darstellen. Vorfluter agieren dabei als Vektoren für den Stofftransport, limnische Becken vor allem als Speicherreservoirs unterschiedlicher zeitlicher Relevanz. Gegenüber marinen Systemen bietet die Untersuchung von Seen als halb geschlossene Systeme den Vorteil geringerer Dimensionen und struktureller Komplexität. Dadurch wird die Bilanzierung des Stoffes Plastik über alle ökosystemaren Kompartimente ermöglicht und die zugrundeliegenden Prozesse von Eintrag, Transport, Speicher, Remobilisierung und Austrag aus dem System bewertbar.

In diesem Kontext verfolgt das Projekt MICROLIM die Zielsetzungen einer umfassenden Stoffhaushaltsbilanzierung, der Identifikation und Evaluation von relevanten Einflussfaktoren und der differenzierten Betrachtung des Vektortransportes über assoziierte Vorflutersysteme. Zur Bewertung von Transportflüssen und Speichergrößen im Rahmen der Stoffhaushaltsbilanzierung werden im Einzugsgebiet des Tollensesees in Mecklenburg-Vorpommern die Mikroplastikkonzentrationen in Wasserkörper (oberflächennah und gesamte Wassersäule), Sedimenten (Gewässergrund und Uferrandstreifen), lateralen Zu- und Abflüssen aus Vorflutern und atmosphärischen Einträgen erfasst und analysiert. Nach mehrfacher, periodischer Probenahme und Analyse werden die Ergebnisse statistisch und geostatistisch ausgewertet, regionalisiert und mit geeigneten Ökosystemmodellen räumlich und zeitlich simuliert. Die Ergebnisse des geplanten Projektes werden einen signifikanten Beitrag zum Grundlagenwissen betreffend der Herkunft, der Ein- und Austräge, des Transports und der Speicherung von Plastik in der Umwelt leisten. Weiterhin werden grundlegende Erkenntnisse über Plastikeinträge aus Binnengewässern in die marinen Ökosysteme gewonnen und relevante Voraussetzungen und Faktoren für ein potentielles Monitoring von Binnengewässern identifiziert. Das vorgeschlagene Forschungskonzept von MICROLIM ist von hohem Innovationspotential und stellt die erste Gesamtbilanzierung eines limnischen Ökosystems weltweit dar. Das variable Verhalten von Mikroplastikpartikeln erfordert hierbei sowohl im Forschungsansatz als auch im Methodenspektrum ein hohes Maß an Interdisziplinarität, eine der Kernkompetenzen geographischer Forschung.

Ann-Kristin Deuke (MSc, ongoing): Microplastics in freshwater ecosystems - influence of river runoff on microplastic concentrations - A case study in the MICROLIM model catchment of lake Tollense, Mecklenburg Western Pomerania, Germany

Malin Klein (MSc, 2022): Spatial distribution of atmospheric microplastics in bulk-deposition of urban and rural environments – A one-year case study in northern Germany

David Grauel (BSc, 2021): Mikroplastikretention im Schilfgürtel des Tollensesees, Mecklenburg-Vorpommern unter Berücksichtigung von litoraler und geographischer Exposition“

Elena Hengstmann (PhD, 2021): Macro- and microplastic pollution in shore and bed sediments of limnic ecosystems – Case study in the model catchment of Lake Tollense, Mecklenburg-Western Pomerania, Germany

Matthias Tamminga (PhD, 2021): Microplastics in surface waters and the water column of limnic ecosystems –
A case study in the model catchment of Lake Tollense, Germany, with special regard to sampling concepts

Maximilian Meister (BSc, 2021): Mikroplastikkonzentration in subhydrischen Sedimenten des Tollensesees (Mecklenburg-Vorpommern) - kleinräumige Verteilung im Mündungsbereich des Nonnenbachs

Tilmann Gahrau (MSc, 2020): Identification and assessment of potential microplastic emissions within the Lake Tollense catchment area.

Ann-Kristin Deuke (BSc, 2019): Mikroplastik in Flüssen - Vorkommen und Verteilung in den Zu- und Abflüssen des Tollensesees, Mecklenburg-Vorpommern, Deutschland

Helena Annuth (BSc, 2019): Untersuchung der vertikalen Verteilung von Mikroplastik in Uferrandsedimenten des Tollensesees, Mecklenburg-Vorpommern

Sarah-Christin Stöwer (BSc, 2019): Microplastic pollution in freshwaters: A case study within the Lake Tollense catchment

Simon Siegmund (BSc, 2018): Microplastic contamination in freshwater bottom sediments - A case study on Lake Tollense (Mecklenburg West-Pomerania)

Fischer, E.K., Gahrau, T., Tamminga, M., 2023. Identification and Assessment of Potential Microplastic Emissions within the Lake Tollense Catchment Area, Mecklenburg-Western Pomerania, Germany. Sustainability 15, 15048. https://doi.org/10.3390/su152015048 

Klein, M., Bechtel, B., Brecht, T., Fischer, E.K., 2023. Spatial distribution of atmospheric microplastics in bulk-deposition of urban and rural environments – A one-year follow-up study in northern Germany. Science of The Total Environment 901, 165923. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165923 

Tamminga, M., Hengstmann, E., Deuke, A.-K., Fischer, E.K., 2022. Microplastic concentrations, characteristics, and fluxes in water bodies of the Tollense catchment, Germany, with regard to different sampling systems. Environ Sci Pollut Res 29, 11345–11358. https://doi.org/10.1007/s11356-021-16106-4 

Hengstmann, E., Weil, E., Wallbott, P.C., Tamminga, M., Fischer, E.K., 2021. Microplastics in lakeshore and lakebed sediments – External influences and temporal and spatial variabilities of concentrations. Environmental Research 197, 111141. doi: 10.1016/j.envres.2021.11114

Tamminga, M., Hengstmann, E., Deuke, A.-K., Fischer, E.K., 2021. Microplastic concentrations, characteristics, and fluxes in water bodies of the Tollense catchment, Germany, with regard to different sampling systems. Environ Sci Pollut Res. doi: 10.1007/s11356-021-16106-4

Hengstmann, E. and E.K: Fischer (2020): Anthropogenic litter and microplastics in freshwater sediments - A case study at Lake Tollense, Germany (MICROLIM) - oral presentation at MICRO2020

Tamminga, M. and E.K. Fischer (2020): Microplastics in a deep, dimictic lake with special regard to vertical distribution patterns (MICROLIM) - oral presentation at MICRO2020

Tamminga, M. and E.K. Fischer (2020): Microplastics in a deep, dimictic lake of the North German Plain with special regard to vertical distribution patterns. Environmental Pollution, 115507. doi: 10.1016/j.envpol.2020.115507.

 Hengstmann, E. and E.K. Fischer (2020): Anthropogenic litter in freshwater environments–Study on lake beaches evaluating marine guidelines and aerial imaging. Environmental Research: 109945. doi: 10.1016/j.envres.2020.109945

Hengstmann, E. and E.K. Fischer, 2019: Nile red staining in microplastic analysis—proposal for a reliable and fast identification approach for large microplastics. Environ Monit Assess (2019) 191: 612. doi: 10.1007/s10661-019-7786-4

Tamminga, T., Stoewer, S.-C., Fischer, E.K., 2019: On the representativeness of pump water samples versus manta sampling in microplastic analysis. Environmental Pollution 254 (2019) 112970. doi: 10.1016/j.envpol.2019.112970