Chemical contaminants (trace metals, persistent organic pollutants) in albacore tuna from western Indian and south-eastern Atlantic Oceans: Trophic influence and potential as tracers of populations

Abstract

Albacore tuna (Thunnus alalunga) is a highly commercial fish species harvested in the world's Oceans. Identifying the potential links between populations is one of the key tools that can improve the current management across fisheries areas. In addition to characterising populations' contamination state, chemical compounds can help refine foraging areas, individual flows and populations' structure, especially when combined with other intrinsic biogeochemical (trophic) markers such as carbon and nitrogen stable isotopes. This study investigated the bioaccumulation of seven selected trace metals - chromium, nickel, copper (Cu), zinc (Zn), cadmium (Cd), mercury (Hg) and lead - in the muscle of 443 albacore tunas, collected over two seasons and/or years in the western Indian Ocean (WIO: Reunion Island and Seychelles) and in the south-eastern Atlantic Ocean (SEAO: South Africa). The main factor that explained metal concentration variability was the geographic origin of fish, rather than the size and the sex of individuals, or the season/year of sampling. The elements Cu, Zn, Cd and Hg indicated a segregation of the geographic groups most clearly. For similar sized-individuals, tunas from SEAO had significantly higher concentrations in Cu, Zn and Cd, but lower Hg concentrations than those from WIO. Information inferred from the analysis of trophic markers (δC, δN) and selected persistent organic pollutants, as well as information on stomach contents, corroborated the geographical differences obtained by trace metals. It also highlighted the influence of trophic ecology on metal bioaccumulation. Finally, this study evidenced the potential of metals and chemical contaminants in general as tracers, by segregating groups of individuals using different food webs or habitats, to better understand spatial connectivity at the population scale. Limited flows of individuals between the SEAO and the WIO are suggested. Albacore as predatory fish also provided some information on environmental and food web chemical contamination in the different study areas.

Bioacumulação e biomagnificação de metais pesados em teias tróficas de estuários do sul-sudeste do Brasil

“…As concentrações de metais pesados no músculo são geralmente menos variáveis e refletem a exposição ao metal em um maior período de tempo com relação a outros tecidos (Chouvelon et al, 2017;Wang e Rainbow, 2010 As amostras da biota não passaram por tratamento prévio, foram pesadas 0,5 mg de amostra, acondicionadas em cápsula de estanho e submetidas à análise de teor de nitrogênio total (NT), carbono orgânico total (COT), razão isotópica de carbono (δ 13 C) e a razão isotópica de nitrogênio (δ 15 N) A quantidade de lipídeos nos tecidos utilizados para a análise de isótopos estáveis pode alterar os valores de δ 13 C, porém não há um consenso na literatura sobre a extração lipídica (Hardt et al, 2013;Tieszen et al, 1983).…”

“…Cádmio foi quantificado somente em L. brevis, sipuncula, anfioxo e cnidário, sendo sua máxima concentração obtida em sipuncula, no CESSV, este é um elemento tóxico mesmo em baixas concentrações (Dadar et al, 2016). A acumulação de Cd em espécies de invertebrados, com maiores concentrações com relação a peixes, tem sido relatada em diversos estudos (Chouvelon et al, 2017;Lahaye et al, 2005). Assim como a acumulação de Cd em cefalópodes tem sido documentada, inclusive como principal fonte para mamíferos marinhos (Bustamante et al, 1998;Chouvelon et al, 2017;Lahaye et al, 2005) (Chouvelon et al, 2017;Li et al, 2017).…”

“…Este fato contribui para a ingestão de Cu pelos predadores destes grupos (Chouvelon et al, 2017), o que pode justificar a acumulação deste elemento em todos os níveis tróficos estudados.…”

“…Cu neste estudo foram superiores as obtidas em peixes em diversos estudos atuais desenvolvidos globalmente (Chouvelon et al, 2017;Dadar et al, 2016;Moreno-Sierra et al, 2016;Salgado-Ramírez et al, 2017), se assemelhando aos níveis obtidos na Ilha Spratly, na China e Rio Chenab, no Paquistão (Alamdar et al, 2017;Li et al, 2017). Enquanto nos moluscos, crustáceos e poliquetas os níveis de Cu foram superiores aos obtidos no delta do Rio Amarelo, na China (Yang et al, 2017).…”

“…Chumbo também bioacumulou preferencialmente nos invertebrados bentônicos em todos os locais estudados, assim como no estudo de Barwick e Maher (2003), com concentração máxima em poliquetas do SELCI. As concentrações de Pb em peixes foram maiores que as concentrações obtidas por diversos estudos internacionais em diferentes espécies de peixe (Alamdar et al, 2017;Chouvelon et al, 2017;Dadar et al, 2016;Li et al, 2017;Moreno-Sierra et al, 2016). Porém, os níveis de Pb encontrados no presente estudo são menores que os obtidos em outras espécies de peixe do CESSV (Rocha et al, 2014) A correlação negativa entre concentrações de As, Cu, Ni e Pb e os valores de δ 15 N se justificam pelos baixos níveis quantificados nos predadores de topo e peixes, quando comparados com invertebrados bentônicos, levando ao processo de biodiluição, já relatado em outros estudos (Chouvelon et al, 2017;Yang et al, 2017).…”