Effects of microplastics pollution on the abundance and composition of interstitial meiofauna

ABSTRACT

Introduction: Pollution by microplastics is a global problem in marine environments, which impacts microorganisms and ecosystems at several spatial levels. Sandy beaches are depositional environments where microplastics tend to accumulate in large quantities. The co-occurrence of interstitial meiofauna and microplastics in sand grains raises the question on whether the accumulation of microplastics in the sediments affects the abundance and composition of the meiofaunal communities. Objective: To test the hypothesis that microplastics affect the meiofauna of urban sandy beaches. Methods: We studied the three main urban sandy beaches of Santa Marta, Colombia: El Rodadero, Santa Marta Bay, and Taganga. All are similar in morphology and external pressures, and differ from other beaches in the region. In April 2019 we collected 81 sand samples, equally distributed in the intertidal zone (upper, mid, and lower intertidal levels). We applied generalized linear models to abundance, and multivariate permutational tests to community composition. Results: We identified 17 taxonomic groups of meiofauna, and microplastic particles (mainly 45-500 micron fibres) evenly distributed across beaches and intertidal levels. There was more meiofauna at the mid intertidal level, and in fine and medium grain sediment. At the lower intertidal level, sites with more microplastics had less meiofauna. Abundance of microplastics explained 39 % of the variation in meiofaunal community composition at lower intertidal levels. Conclusions: The accumulation of microplastics might have a negative impact on these meiofaunal interstitial communities. This is not surprising: if microplastics occupy the same physical space as these animals, they might presumably modify the structure of sediments and the composition of interstitial water.

RESUMEN

Introducción: La contaminación por microplásticos es un problema global en los ecosistemas marinos, con impacto sobre microorganismos y ecosistemas en varios niveles espaciales. Las playas arenosas son ambientes de deposición donde se tiende a acumular gran cantidad de microplásticos. La co-ocurrencia de meiofauna intersticial y microplásticos en granos de arena plantea la pregunta de que si la acumulación de microplásticos en sedimentos afecta la abundancia y composición de comunidades de meiofauna. Objetivo: Probar la hipótesis de que microplásticos afectan la meiofauna de playas arenosas urbanas. Métodos: Estudiamos las tres principales playas arenosas urbanas de Santa Marta, Colombia: El Rodadero, Bahía Santa Marta y Taganga. Estas son similares en morfología y presiones externas, y difieren de las otras playas de la región. En abril 2019 recolectamos 81 muestras de arena, distribuidas de manera equidistante en la zona intermareal (nivel intermareal superior, medio y bajo). Aplicamos modelos lineales generalizados de abundancia, y pruebas permutacionales multivariantes a la composición de comunidades. Resultados: Identificamos 17 grupos taxonómicos de meiofauna, y partículas de microplástico (principalmente fibras de 45-500 micras) distribuidos equitativamente a lo largo de las playas y niveles intermareales. Hubo más meiofauna en el nivel intermareal medio, y en sedimentos de grano mediano y fino. A niveles intermareales más bajos, sitios con más microplásticos tuvieron menos meiofauna. La abundancia de los microplásticos explicó el 39 % de la variación en comunidades de meiofauna a niveles intermareales bajos. Conclusión: La acumulación de microplásticos podría tener un impacto negativo sobre las comunidades de meiofauna intersticial. Esto no es de sorprender: si los microplásticos ocupan el mismo volumen físico que estos animales, estos podrían presuntamente modificar la estructura de sedimentos y la composición del agua intersticial.