Influence of microplastics in the community of benthic foraminifera from a historical perspective

Abstract

The marine basins have received crescent amounts of plastic since the middle of the last century. Particles smaller than 5 mm are designated microplastics (MPs), and recent studies have revealed that their presence has transformed both the physiochemistry and biology of marine bottoms. To evaluate historical changes in benthic foraminifera and their relationship with the presence of MPs, the composition of the community and the concentration of MPs was evaluated using sediment cores from Ciénaga de los Vásquez, Cartagena, an open marine lagoon. Moreover, core dating analysis was made using 210Pb, which allowed establishing a temporal framework for this study, from 2021±0.31 back to 1961±20.82. The concentrations of MPs reached up to 5358 items/kg in the year 2021±0.31, and a general increase toward the most recent sediments was determined, which reflected global pollution patterns for this material. Although no significant relationship was found between MPs and total carbon and nitrogen, some detailed analyses are suggested to elucidate the historical influence of this pollutant in the sediment chemistry. In addition, variations found in the community of benthic foraminifera (e.g., total abundance, Ammonia-Elphidium index, and test morphology) were mostly determined by an increase in organic matter content and a decrease in water energy. Only triserial morphology was explained by the presence of MPs in the sediment. However, both the identification to species level and that of deformed tests are advised since the influence of microplastics might become evident at these finer levels.

Las cuencas marinas han recibido cantidades crecientes de plástico desde mediados del siglo pasado. Las partículas menores a 5 mm se denominan microplásticos (MPs), y estudios recientes han revelado que su presencia ha transformado la biogeoquímica y la estructura biológica de los fondos marinos. Para evaluar los cambios en el tiempo de los foraminíferos bentónicos y su relación con la presencia de MPs, se evaluó la composición de la comunidad y la concentración de MPs usando núcleos de sedimento de la Ciénaga de los Vásquez, Cartagena, una laguna marina abierta. Adicionalmente, se realizó datación con 210Pb con el fin de establecer un marco temporal para este estudio, desde el 2021±0.31 hasta 1961±20.82. Las concentraciones MPs alcanzaron valores de hasta 5358 ítems/kg en el año 2021±0.31, y se determinó un aumento general hacia los sedimentos más recientes, lo que reflejó patrones globales de contaminación para este material. A pesar de no hallar una relación significativa entre los MPs y el carbono y nitrógeno total, algunos análisis fueron sugeridos para dilucidar la influencia histórica de este contaminante en la química del sedimento. Además, las variaciones encontradas en la comunidad de foraminíferos bentónicos (e.g., abundancia total, índice Ammonia-Elphidium, y morfología de conchilla) estuvieron determinadas principalmente por el aumento del contenido de materia orgánica y la disminución de la energía del medio. Únicamente la morfología triserial fue explicada por la presencia de MPs en el sedimento. Sin embargo, se recomienda la identificación a nivel de especie y de conchillas deformadas ya que la influencia de los MPs podría hacerse evidente en estos niveles más detallados (Texto tomado de la fuente)