Weser

MicroCatch_Balt - Abschlussbericht

felix.nuetz@ecologic.eu — Thu, 24 Mar 2022 10:29:34 +0000

MicroCatch_Balt - Abschlussbericht felix.nuetz@ec… Do, 03/24/2022 - 11:29

Untertitel

Untersuchung der Mikroplastik-Senken und -Quellen von einem typischen Einzugsgebiet bis in die offene Ostsee

Titelbild

Beschreibung

Im Rahmen des Verbundprojekts MicroCatch_Balt wurde ein Modell erstellt, das die Quellen, Senken und Verbreitungsprozesse von Mikroplastik im Warnow-Einzugsgebiet an der Ostsee wiedergibt.

Generelles Ziel von MicroCatch_Balt war es, das Ausmaß und die Eigenschaften der Mikroplastik-Kontamination von limnischen und marinen Systemen in Norddeutschland zu untersuchen und damit Interessensvertretern das Fachwissen für zukünftiges Monitoring und Minderungsstrategien bereitzustellen. Für die Ergebniskommunikation wurden daher ein interaktiver Multitouch-Tisch und eine MicroCatch_Balt-App entwickelt, die dabei helfen, die wichtigen Erkenntnisse der Forschung an die Gesellschaft weitergeben.

In diesem Abschlussbericht werden sowohl die Ergebnisse der vierjährigen Forschung präsentiert als auch wichtige Publikationen aufgeführt, die in dieser Zeit entstanden sind.

Anhänge

Link zum MicroCatch_Balt-Abschlussbericht

Verbundprojekt

MicroCatch_Balt

Jahr

2021

Autor

Elke Brandes

Stephanie Cieplik

Peter Fiener

Martin Henseler

Frank Herrmann

Jörg Klasmeier

Peter Kreins

Sarah Piel

Gholamreza Shiravani

Frank Wendland

Andreas Wurpts

Ergebnistyp

Veröffentlichungen

Zu zitieren als

Elke Brandes, Stephanie Cieplik, Peter Fiener, Martin Henseler, Frank Herrmann, Jörg Klasmeier, Peter Kreins, Sarah Piel, Gholamreza Shiravani, Frank Wendland, Andreas Wurpts (2021): Verbundübergreifender Abschlussbericht. MicroCatch_Balt.

Schlagworte

Makroplastik

Mikroplastik

Warnow

Weser

Publikationstyp

Ergebnis

Publikation

Modellbasierte Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt

hannes.schritt@ecologic.eu — Tue, 24 Nov 2020 08:14:59 +0000

Modellbasierte Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt hannes.schritt… Di, 11/24/2020 - 09:14

Untertitel

Synthesepapier

Titelbild

Abbildungsbereich der Modelle des Forschungsschwerpunktes "Plastik in der Umwelt"

Beschreibung

Dieses Papier behandelt die Fragestellung, welchen Abbildungsbereich die Modelle in der FONA Maßnahme „Plastik in der Umwelt“ abdecken. Die Arbeit basiert auf Modell-Steckbriefen, die im Anhang des Papiers beigefügt sind und die wesentlichen Kennpunkte und Eigenschaften der einzelnen Modelle beschreiben. Anhand dieser Steckbriefe wurde innerhalb des Querschnittsthemas 5 (Modellierungen) projektübergreifend der Gesamt-Abbildungsbereich der Modelle zusammengeführt und damit die noch vorhandenen Lücken in Bezug auf Daten und Modellstruktur identifiziert, die relevant für ein besseres Systemverständnis sind. Gleichzeitig verdeutlicht diese Synthese den möglichen Beitrag der Modellierung zur weiteren flächenbezogenen Mikroplastikforschung in der Fortsetzung der derzeitigen Förderung.

Das vorliegende Papier entstand im Nachgang zweier Workshops am 28.3.2019 und 8.6.2020 der modellierenden Forschungsgruppen aus den drei Projekten MicBin, MicroCatch_Balt und PLAWES, die flächen- und teilweise tiefenbezogen (Mikro-)Plastikquellen und -pfade innerhalb von drei Flusseinzugsgebieten in Deutschland (MicBin: Donau; MicroCatch_Balt: Warnow; PLAWES: Weser) quantifizieren.

Weiterführende Links

Link Synthesepapier

Jahr

2020

Autor

AutorInnen

Elke Brandes

Stephanie Cieplik

Peter Fiener

Martin Henseler

Frank Herrmann

Jörg Klasmeier

Peter Kreins

Sarah Piel

Gholamreza Shiravani

Frank Wendland

Andreas Wurpts

Ergebnistyp

Diskussionspapiere & Statuspapiere

Zu zitieren als

Elke Brandes, Cieplik, S., Fiener, P., Henseler, M., Hermann, M., Klasmeier, J., Kreins, P., Piehl, S., Shiravani, G., Wendland, F., Wurpts, A. (2020): Modellbasierte Forschung zu Mikroplastik in der Umwelt - Synthesepapier.

Schlagworte

Publikationstyp

1. Workshop des Querschnittsthemas 5: Modellierung

Stephan.Guertler — Mon, 25 Feb 2019 09:38:36 +0000

1. Workshop des Querschnittsthemas 5: Modellierung Stephan.Guertler Mo, 02/25/2019 - 10:38

Untertitel

flussgebietsbezogene Modellierung

Beschreibung

Am 28. März 2019 trafen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Verbundprojekten PLAWES, MicroCatch_Balt und MicBin des Forschungsschwerpunkts "Plastik in der Umwelt", um den Austausch zu den angewandten Ansätzen bei der flussgebietsbezogenen Modellierung zu erhöhen.

Der Workshop, der im Johann Heinrich von Thünen-Institut in Braunschweig stattfand, deckte viele Möglichkeiten auf, wie die Projekte sich besser vernetzen können und bei welchen Aspekten Synergien zwischen den Modellen genutzt werden könnten. Sowohl bei den Bottom-up- als auch bei den den Top-down-Ansätzen wird ein verstärkter Austausch an Eingangsdaten angestrebt.

Zum besseren Verständnis der Modelle wurde sich zudem darauf geeinigt, dass diese in Form von Steckbriefen beschrieben werden sollen. Diese Steckbriefe sollen auch zur Kommunikation mit Personen außerhalb der Kleingruppe der Modellierer*innen genutzt werden.

Ein weiterer Workshop wird für Anfang 2020 anvisiert.

Ort

Johann Heinrich von Thünen-Institut - Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Braunschweig

Datum

28. März 2019

Event type

Forschungsschwerpunkt-Veranstaltung

Bildergalerie

Schlagworte

Date sort

Do, 03/28/2019 - 12:00

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Aus

PLAWES

KALEH — Wed, 20 Dec 2017 09:29:04 +0000

PLAWES KALEH Mi, 12/20/2017 - 10:29

Mikroplastikkontamination im Modellsystem Weser – Nationalpark Wattenmeer: ein ökosystemübergreifender Ansatz

In PLAWES wird mit dem Modellsystem Weser- Nationalpark Wattenmeer weltweit erstmals und umfassend die Mikroplastikbelastung eines großen Flusseinzugsgebietes mit europäischer Dimension untersucht. PLAWES wird als Pionierstudie eine disziplin- und ökosystemübergreifende Analyse der Kontamination mit Mikroplastik (MP) von den Quellflüssen bis zur Nordsee durchführen, sowie dabei exemplarisch verschiedene punktuelle (Kläranlagen, Trennsysteme) und diffuse (Dränage, Atmosphäre) Quellen und Eintragspfade berücksichtigen. Die Erkenntnisse fließen in einen Modellierungsansatz zur Identifikation primärer Transportmechanismen und Akkumulationszonen ein. Ökosystemische Auswirkungen von MP im System Weser-Wattenmeer werden anhand der Interaktion von Mikroplastik mit Pathogenen in Biofilmen sowie aquatischen Invertebraten untersucht. Die Erkenntnisse dieser ökologisch besonders relevanten Aspekte werden verwendet, um das Umweltrisiko von MP für das Modellsystem abzuschätzen und in der Folge auf andere Systeme übertragbar zu machen. Zudem fließen die Ergebnisse in neue Lehrmaterialien, um eine Wissensplattform für Lehrer/innen, Schüler/innen und Eltern in Europa bereitzustellen. Daher wird PLAWES einzigartige Daten zur Auswirkung von MP auf ein großes europäisches Flusseinzugsgebiet und auf die Umwelt generieren. Dies wird nicht nur maßgebend für Entscheidungsträger und Stakeholder sein, sondern auch als Grundlage für wissenschaftsbasierte Lösungen dienen.

Arbeitsschwerpunkte

Mikroplastik im Modellsystem Weser- Wattenmeer
Modellgestützte Bilanzierung der diffusen und punktförmigen MP-Einträge
Interaktion von Mikroplastik mit Pathogenen und Biota
Bildungsmaßnahmen zur Schärfung des Bewusstseins in Bezug auf Plastikmüll

Arbeitspakete

AP 0 Management, Kommunikation und Dissemination

Ansprechpartner

Prof. Dr. Christian Laforsch, Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Tierökologie I, Universitätsstraße 30, 95447 Bayreuth, E-Mail: christian.laforsch@uni-bayreuth.de

Projektpartner

AWI

Kurzbeschreibung

AP 0 gewährleistet die gezielte und effiziente Unterstützung des Konsortiums bezüglich Projektmanagement, Kommunikation und Dissemination. AP 0 koordiniert sowohl die Öffentlichkeitsarbeit als auch die Verwertung der erzielten Ergebnisse sowie die Zusammenarbeit aller Projektpartner und steht daher im engen Austausch mit allen Projektbeteiligten. AP 0 koordiniert die Harmonisierung mit dem Verbundprojekt MicroCatch_Balt in Bezug auf Probennahme und Aufarbeitung, Modellierung, Öffentlichkeitsarbeit und Datenhinterlegung sowie darüber hinaus die Kommunikation mit den anderen Verbundprojekten.

AP 1 Mikroplastik im Modellsystem Weser- Wattenmeer

Ansprechpartner

Dr. Gunnar Gerdts, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Kurpromenade, 27498 Helgoland, E-Mail: gunnar.gerdts@awi.de

Projektpartner

UBT, UOld

Kurzbeschreibung

Das Ziel von AP 1 war, das gesamte Flusssystem Weser bis in die Küstengewässer hinsichtlich der Belastung mit Mikroplastik (MP) zu untersuchen. Die finale Festlegung der exakten Probenahmestellen erfolgte unter Berücksichtigung der für RAUMIS-mGROWA-MePhos und „Gezeitenmodell“ (AP 3) notwendigen Real-Daten. Die gesamte Weser einschließlich Unterweser und Wattenmeer wurde hinsichtlich der Belastung mit MP im Rahmen von zwei Kampagnen zu verschiedenen Jahreszeiten mit unterschiedlicher Wasserführung der Weser untersucht.

AP 2 Eintragspfade – Punktquellen und diffuser Eintrag

Ansprechpartner

Prof. Dr. Andreas Held, Universität Bayreuth, Bay-CEER; Zweitaffiliation: Technische Universität Berlin, Fachgebiet Umweltchemie und Luftreinhaltung, Straße des 17. Juni 135, 10623 Berlin, E-Mail: held@tu-berlin.de

Projektpartner

AWI

Kurzbeschreibung

Ziel von AP 2 war eine exemplarische Betrachtung der Eintragspfade für Mikroplastik durch Untersuchung wichtiger Punktquellen wie Kläranlagen und Trennwasserkanalisationen sowie des diffusen Eintrags aus Dränagen und Atmosphäre. Dazu wurden ausgewählte Probenahmestellen im Wesereinzugsgebiet unter Berücksichtigung verschiedener Landschaftsräume und Landnutzungsarten charakterisiert. Der Fokus lag dabei auf der Quantifizierung der Eintragspfade von MP. Die Beprobung wurde mit den Probenahmekampagnen an der Weser synchronisiert.

AP 3 Modellgestützte Bilanzierung der diffusen und punktförmigen MP-Einträge

Ansprechpartner

Prof. Dr. Frank Wendland, Forschungszentrum Jülich IBG-3, Wilhelm-Johnen-Straße, 52428 Jülich, E-Mail: f.wendland@fz-juelich.de

Projektpartner

TI, NLWKN

Kurzbeschreibung

Ziel war eine räumlich aufgelöste Quantifizierung der diffusen und punktförmigen MP-Einträge und die Ausweisung räumlicher Belastungsschwerpunkte und Akkumulationszonen innerhalb des Flusseinzugsgebietes und des Ästuars. Modelliert wurden die MP-Einträge aus unterschiedlichen Arten von diffusen Eintragspfaden und Punktquellen. Die Arbeiten bauen auf den Modellen mGROWA, MEPhos, RAUMIS, sowie einer Transportmodellierung unter Berücksichtigung der ästuarinen Hydro- und Sedimentdynamik auf. Im Rahmen des Vorhabens wurde die Modellkette zielgerichtet im Hinblick auf die MP-Eintragsmodellierung im Binnenland und die weitere Ausbreitung des MPs im Unterlauf, Ästuar und Küstenvorfeld weiterentwickelt.

AP 4 Interaktion von Mikroplastik mit Pathogenen und Biota

Ansprechpartner

Prof. Dr. Jörg Oehlmann, Goethe-Universität Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 13, 60438 Frankfurt am Main, E-Mail: oehlmann@bio.uni-frankfurt.de

Projektpartner

AWI, UBT, UOld

Kurzbeschreibung

In AP 4 wurden die ökosystemischen Auswirkungen von MP auf das Modellsystem Weser-Wattenmeer anhand von den zwei ökologisch besonders relevanten Aspekten „Interaktion mit Pathogenen und Antibiotikaresistenzen“ und „Interaktion mit aquatischen Invertebraten“ beschrieben.

Interaktion mit Pathogenen und Antibiotikaresistenzen:

Da Biofilme Orte erhöhten genetischen Austausches sind und unterhalb von Kläranlagen erhöhte Antibiotikaresistenzen auftreten, könnte Plastik nicht nur zur Dispersion von pathogenen Organismen, sondern auch von Resistenzgenen beitragen. Die Folgen eines solchen Transfers sind gegenwärtig noch nicht absehbar. Deshalb hat das AWI Kunststoffproben aus der Weser mit molekularen „microbial source tracking“ Techniken (DNA/ RNA-Arrays zum Nachweis von pathogenen Bakterien, Viren, Protozoen und Virulenz/Resistenzgenen) untersuch.

Interaktion mit aquatischen Invertebraten:

Um Expositionsdaten zu generieren, wurden verschiedene Molluskenarten in situ in der Weser, im Tidebereich und Wattenmeer ausgebracht. Aufgenommenes MP wurde im Verdauungstrakt und in Gewebeproben untersucht und parallel mittels Pyrolyse-GC-MS und spektroskopischen Verfahren bestätigt. Historische Muschelproben (ab 1986) aus der Umweltprobenbank des Bundes (UBA) wurden mittels Pyrolyse-GC-MS untersucht. Die chronische Toxizität von MP wurde in Laborexperimenten mit Muscheln und Würmern charakterisiert. Verschiedene Polymere wurden in situ konditioniert und in chronischen Expositionsexperimenten toxikologisch charakterisiert.

AP 5 Bildungsmaßnahmen zur Schärfung des Bewusstseins in Bezug auf Plastikmüll

Ansprechpartner

Prof. Dr. Franz X. Bogner, Universität Bayreuth, Didaktik der Biologie, Universitätsstraße 30, 95447 Bayreuth, E-Mail: franz.bogner@uni-bayreuth.de

Projektpartner

AWI, UOld

Kurzbeschreibung

Das AP 5 hat neben der ethischen Bewertungskompetenz von Schüler*innen das vorhandene individuelle Umweltwissen einbezogen. Innovative Lehrmaterialien mit fundiertem Alltagsbezug wurden für ein holistisches Verständnis bzgl. der Belastung mit Plastik im Modellsystem bewertet und über ein Internet-Lehr-/Lernportal disseminiert. Innerhalb des Arbeitspaketes übernahm UBT die Bereitstellung einer Handreichung für Lehrer*innen und „Öffentlichkeitsarbeiter*innen“.

Koordinator

Prof. Dr. Christian Laforsch
Universität Bayreuth,
Lehrstuhl für Tierökologie I / UBT
Universitätsstraße 30
95447 Bayreuth
Tel.: +49 921 / 55-2651
E-Mail: christian.laforsch@uni-bayreuth.de

Dr. Gunnar Gerdts
Alfred-Wegener-Institut
Helmholtz-Zentrum für Polarund Meeresforschung / AWI
Kurpromenade
27498 Helgoland
Tel.: +49 4725 / 819-3245
E-Mail: gunnar.gerdts@awi.de

Website

www.bayceer.uni-bayreuth.de/PLAWES/

Partnerinstitutionen

Forschungsstelle Küste im Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz / NLWKN

Forschungszentrum Jülich / FZJ

Goethe-Universität Frankfurt / GU

Johann Heinrich von Thünen- Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei / TI-LR

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres / UOld

Laufzeit

September 2017

April 2021

Schlagworte