Mikroplastik schränkt die Energieproduktion winziger Süßwasserarten ein

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Mikroplastikverschmutzung reduziert die Energieproduktion in einem mikroskopisch kleinen Lebewesen, das weltweit im Süßwasser zu finden ist, wie neue Forschungsergebnisse zeigen.

Paramecium bursaria enthält Algen, die in ihren Zellen leben und durch Photosynthese Energie liefern.

Die neue Studie der University of Exeter testete, ob eine starke Mikroplastik-Verunreinigung im Wasser diese symbiotische Beziehung beeinträchtigt.

Die Ergebnisse zeigten einen Rückgang der Nettophotosynthese um 50 % – ein großer Einfluss auf die Fähigkeit der Algen, Energie zu produzieren und Sauerstoff freizusetzen.

„Die von mir untersuchte Beziehung – bekannt als Photosymbiose – findet sich häufig sowohl in Süßwasser als auch in den Ozeanen“, sagte Dr. Ben Makin, Hauptautor und assoziierter Forscher am Environment and Sustainability Institute auf dem Penryn Campus von Exeter in Cornwall.

„Wir wissen, dass der Klimawandel photosymbiotische Beziehungen schädigen kann, auch in Korallen (was zu ‚Bleich‘-Ereignissen führt).“

„Jüngste Studien haben gezeigt, dass Mikroplastik (Plastikpartikel kleiner als 5 mm) auch die Photosymbiose stören können – aber es sind weitere Untersuchungen erforderlich, insbesondere in Süßwasserlebensräumen.“

„In dieser Studie habe ich ein ‚klassisches‘ Beispiel für Photosymbiose ausgewählt – Paramecium bursaria kommt in Süßwasser auf der ganzen Welt vor, und ähnliche symbiotische Beziehungen existieren in den Ozeanen.“

Für die Studie wurde Paramecium bursaria in mit Mikroplastik verseuchtes Wasser im Labor gebracht.

Das Ausmaß der Kontamination war höher als in der Natur üblich, wurde jedoch an einigen Stellen gefunden.

„Zu diesem Zeitpunkt wollte ich die Frage beantworten, ob eine schwere Kontamination diese wichtige Beziehung beeinträchtigen könnte – und was diese Auswirkungen sein könnten“, erklärte Dr. Makin.

„Dies ist ein Pilotversuch, und es ist mehr Forschung erforderlich, um verschiedene Mikroplastikkonzentrationen, verschiedene Arten von Plastik und die Auswirkungen auf verschiedene Arten zu testen.“

Die Ergebnisse zeigen nicht, wie Mikroplastik die beobachteten Auswirkungen auf die Photosymbiose verursacht hat. Zu den Möglichkeiten gehören Paramecium bursaria, die Plastikpartikel aufnehmen, und/oder Chemikalien aus den Plastiken, die biologische Prozesse beeinflussen.

Die Studie verfolgte die Auswirkungen von Mikroplastik (im Vergleich zu Kontrollwasserproben ohne Mikroplastik) auf die Wachstumsrate, die Symbiontendichte (wie viele Algen waren in jedem Paramecium bursaria), die Stoffwechselrate, die Fressrate und die Nettophotosynthese.

Lediglich die Nettophotosynthese wurde signifikant beeinträchtigt – was aber wichtig sein könnte, da sie den Organismus mit Energie versorgt und den „Handel“ mit Nährstoffen untermauert, der die Photosymbiose fortbestehen lässt.

Auffallenderweise ist diese Art von Assoziation für einen großen Teil der Photosynthese weltweit verantwortlich – etwa die Hälfte aller Photosynthese im Ozean wird durch Photosymbiose unterstützt.

„Die Ergebnisse könnten Besorgnis über die wichtigen Beiträge der Photosymbiose zur Primärproduktion auf globaler Ebene wecken“, erklärte Dr. Makin.

„Mikroplastik ist ein weit verbreiteter Schadstoff, und seine Auswirkungen auf die Photosymbiose – insbesondere im Süßwasser – sind noch recht schlecht charakterisiert.“

Das Papier, veröffentlicht in der Zeitschrift Aquatische Biologieträgt den Titel: „Mikroplastik-Kontamination reduziert die Produktivität in einer weit verbreiteten Süßwasser-Photosymbiose.“

Mehr Informationen:
Mikroplastik-Kontamination reduziert die Produktivität in einer weit verbreiteten Süßwasser-Photosymbiose, Aquatische Biologie (2023). entdeckung.forscher.leben/kunst … 3a0f8a311e61b2ebe0cb

Bereitgestellt von der University of Exeter

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