Identifying the presence of microplastics in Maputo Bay

Identifying the presence of microplastics in Maputo Bay Quantifying microplastic debris in a field setting

Maja Karlsson Degree project for Bachelor of Science in Biology BIO603 Biology: Degree project 30 hec Spring-summer 2015 Department of Biological and Environmental Sciences University of Gothenburg Examiner: Catharina Olsson Department of Biological and Environmental Sciences University of Gothenburg Supervisor: Bethanie Carney Almroth Department of Biological and Environmental Sciences University of Gothenburg External supervisor: Daniela de Abreu Department of Biological Sciences Eduardo Mondlane University

Front  page  image:  Beach  debris  surrounding  a  ‘no  littering’  sign  in  Catembe,  Mozambique.     Photographed  by  Sandra  Toivio,  used  with  permission.  

Contents    

Abstract  –  Swedish  ......................................................................................................................  5   Abstract  –  English  ........................................................................................................................  6   1.  Introduction  ..............................................................................................................................  7   2.  Materials  and  methods  .........................................................................................................  9     2.1  Study  area  ........................................................................................................................  9     2.2  Biotic  sampling  ..............................................................................................................  9     2.3  Digestion  of  biotic  tissues  ........................................................................................  10     2.4  Beach  surveys  ...............................................................................................................  10     2.5  Sediment  sampling  .....................................................................................................  11     2.6  Visual  identification  ...................................................................................................  12     2.7  Statistical  analysis  ......................................................................................................  12   3.  Results  .......................................................................................................................................  12     3.1  Beach  transects  ........................................................................................................  12     3.2  Sediment  samples  .......................................................................................................  15     3.3  Biological  samples  ..................................................................................................  16   4.  Discussion  ...............................................................................................................................  17     4.1  Beach  transects  ............................................................................................................  18     4.2  Sediment  samples  ....................................................................................................  18     4.3  Biological  samples  ..................................................................................................  19     4.4  Performing  the  study  on  Inhaca  Island  ..........................................................  21   5.  Conclusion  ...............................................................................................................................  21   Acknowledgements  ..................................................................................................................  21   References  ....................................................................................................................................  22   Appendix  .......................................................................................................................................  25  

3

4

Abstrakt  –  Svenska   Under   de   senaste   åren   har   medvetenheten   hos   forskare   angående   förekomsten   av   mikroplast   i   den   marina   miljön   ökat   nämnvärt   och   likaså   intresset   beträffande   dess   potentiellt   skadliga   effekter.   “Mikroplast”   är   en   samlingsterm   för   alla   plastpartiklar   som   är   mindre   än   5   mm   i   storlek,   oavsett   ursprung,   och   kan   således   innefatta   allt   från   tillverkade  pellets,  som  används  t.ex.  i  kosmetika  eller  som  råmaterial  vid  tillverkning  av   plastartiklar,   till   fragment   av   större   föremål   som   slitits   ner.   Denna   studie   undersöker   förekomsten   av   mikroplastpartiklar   i   Maputo   Bay   i   södra   Moçambique.   En   jämförelse   görs   även   mellan   ett   “förorenat”   och   två   “oförorenade”   områden,   för   att   se   om   de   skiljer   sig   åt.   Varje   område   undersöktes   ur   tre   aspekter:   ”beach   surveys”   (direkt   översatt   ”strandinspektioner”),  för  att  se  mängden  makroplast  närvarande,  sedimentprover,  för   att   undersöka   mikroplasten   på   stranden   samt   biologiska   prover,   för   att   se   hur   mycket   mikroplast   som   intagits   av   marina   djur.   Resultaten   visade   en   relativt   jämn   fördelning   av   mikroplast   på   alla   tre   platser   och   de   enda   signifikanta   skillnaderna   syntes   hos   makroplasten   i   strandinspektionerna,   där   det   ”förorenade”   området   hade   betydligt   högre  mängder  (p30   ml   of   supernatant   was   removed   from   each   sample   using   a   contraption  made  from  a  glass  tube  (⌀  7  mm),  a  20  ml  syringe  and  various  silicone  tubes   as  a  makeshift  pipette  and  filtrated  through  a  Whatman  GF/C  filter  (1.2  μm,  ⌀  70  mm)   using  a  Stermay  HT-­‐196  AC  electric  air  pump  and  a  MILLIPORE  XX.10.047.04  filtrating   11

system.   The   glass   tube,   as   well   as   the   walls   of   the   filtration   system,   was   rinsed   with   distilled   water   and   a   small   amount   of   dishwashing   detergent   to   solubilize   the   oil.   In   samples   with   exceptionally   high   amounts   of   organic   material,   a   small   amount   of   H2O2   (3%)   was   added   to   avoid   clogging   as   the   sample   was   filtrated.   The   filter   was   then   analysed  through  visual  identification  in  a  dissecting  scope.       2.6  Visual  identification   Each   filter   from   the   sediment   samples   and   the   whole   of   the   biotic   samples   were   searched  for  plastic  particles  in  a  dissecting  microscope.  Particles  were  identified  using   criteria  derived  from  a  previous  study  (Nor  &  Obbard,  2014)  and  categorized  according   to   their   size,   colour   and   shape.   For   the   sediment   samples,   two   size   classes   were   used,   as   suggested   in   a   microplastic   methodology   review   (Hidalgo-­‐Ruz   et   al.,   2012).   Group   1   consisted  of  particles