Microplastic pollution in seawater, sediment and gastrointestinal tract of fishes of the North-Eastern Mediterranean sea

Abstract

Marine litter and microplastic pollution is a growing problem for the world and Turkish seas. In this study, the levels of microplastics in surface water, water column, sediment as well as in fish digestive system from the northeastern Mediterranean Sea were studied in 2015 and 2016. The impact of virgin microplastics on seabream juveniles was also investigated at the laboratory. Number of microplastics in surface water were between 16339 and 520213 particles km-2 in 2015, and, between 39559 and 1043675 particles km-2 in 2016. Although size range of microplastic particles was various, 94% of microplastic particles were between 0.1 and 2.5 mm in size. In 2015, a total of 1337 fish individuals encompassing 28 species (14 families) and in 2016, 175 individuals encompassing 2 species (2 families) were collected. A total of 1822 microplastic particles were extracted from stomach and intestines of fish specimens in 2015. In our study, 58% (771 specimens) and 53% (92 specimens) of all individuals contained microplastic particles either in the stomach or intestine in 2015 and 2016, respectively. These are among the highest values compared to those reported in the literature. After the microplastic feeding experiment in adult gilt-head seabream (Sparus aurata), accumulation of 6 common types of microplastics in gastrointestinal organs or to translocate to liver and muscles were monitored and recorded. However, ingestion of virgin microplastics did not induce stress, altered growth rate, caused pathology, or caused microplastics accumulation in gastrointestinal tract of fish.

Dünya ve Türkiye denizleri için denizel atık ve mikroplastik kirliliği artış gösteren bir problemdir. 2015 ve 2016 yıllarında, mikroplastiklerin Bu çalışmada kuzeydoğu Akdeniz'in su yüzeyi, su kolonu, sediman ve balık sindirim organlarındaki seviyesi üzerine çalışma yapılmıştır. Ham mikroplastiklerin yavru çipura balıkları üzerindeki etkileri de laboratuvarda araştırılmıştır.2015 yılı deniz yüzeyi örneklemerinden elde edilen mikroplastik miktarı 16339 ve 520213 adet km-2 arasında, ve 2016 yılında ise 39559 ve 1043675 adet km-2 arasındadır. Mikroplastiklerin boyutları değişkenlik göstermekte ise de, parçacıkların %94 ü 0.1 ila 2.5 mm arasındadır. 2015 ve 2016 yılında sırasıyla, 1337 bireyi oluşturan 28 balık türü (14 aile) ve 175 bireyi oluşturan 2 balık türü (2 aile) örneklenmiştir. 2015 yılında gerçekleştirilen çalışmada, balıkların mide ve bağırsaklarında toplamda 1822 mikroplastik parçacığı tespit edilmiştir. Bu çalışmada, 2015 ve 2016 yıllarında sırası ile örneklerin 771 (%58) ve 92 (%58)'sinin ya mide ya da bağırsaklarında mikroplastik parçacığı tespit edilmiştir. Bu bulgular literatürde bulunan yüksek miktarlara sahip çalışmalar arasındadır. Bu çalışmada, Çipura balıklarının 6 yaygın ham mikroplastik çeşidi ile beslenmesini müteakip, sindirim organlarında, karaciğerde ve dokuda birikimi laboratuvar deneyleri ile de araştırılmıştır. Ancak ham mikroplastik parçacıklarının yenilmesi balıklar üzerinde strese, büyüme oranı değişimine, patolojik hastalığa ya da sindirim sisteminde birikime neden olmamıştır.