Sterols and fecal indicator microorganisms in sediments from Admiralty Bay, Antarctica

Abstract

Sediments from the proximity of Ferraz station outfall, located in Admiralty Bay, Antarctica, were analyzed for fecal indicator microorganisms and sterols during the austral summer of 1999/2000 in order to assess human sewage input. Concentrations of total sterols and coprostanol ranged from 0.09 to 19.6 ¼g.g-1 and < 0.01 and 14.0 ¼g.g-1 dry weight (dw), respectively. Our analyses indicated that only sites within to 400m of the sewage outfall exhibited a sterol signal characteristic of human sewage input. Low levels of coprostanol and high levels of cholesterol in distant sites could be attributed to natural sources such as marine mammals and planktonic organisms. Fecal indicator microorganisms (E. coli, fecal streptococci and Clostridium perfringens) were non-detectable beyond 50m from outfall. Both indicators (sterols and fecal indicator microorganisms) produced consistent data and fecal sterol parameters have sho wn themselves to be efficient in the evaluation of trace amounts of fecal material. This study concluded that sewage contamination is limited to the immediate vicinity of the sewage outfall. In general, the concentration of fecal sterols and microbiological indicators were lower than in other Antarctic areas.<br>Amostras de sedimento, coletadas nas proximidades da saída de esgoto da Estação Antártica Comandante Ferraz (Brasil), Antártica, foram medidos durante o verão de 1999/2000. As concentrações de esteróis totais e coprostanol variaram entre 0,09 e 19,6 ¼g.g-1 e < 0,01 e 14,0 ¼g.g-1 de sedimento seco. Nossas análises mostraram que apenas os pontos localizados até 400 m desde a saída de esgotos apresentaram contribuições provenientes do esgoto da estação brasileira. Baixos níveis de coprostanol e alta concentração de colesterol em pontos distantes puderam ser atribuídos a fontes naturais, como os mamíferos marinhos e organismos planctônicos. Indicadores microbiológicos (E. coli, streptococci fecais e Clostridium perfringens) não foram detectados até 50 m desde a saída de esgotos. Ambos indicadores de poluição fecal produziram dados consistentes, embora os esteróis fecais tenham sido mais apropriados para avaliar quantidades traço de material fecal. Este estudo concluiu que a contaminação por esgotos está limitada apenas aos pontos mais próximos da saída de esgoto. Em geral, as concentrações de esteróis fecais e indicadores microbiológicos foram menores do que em outras regiões antárticas e centros urbanos

Validation of an Analytical Method for Geochemical Organic Markers Determination in Marine Sediments

“…22,35 A concentração máxima dos OLs totais foi de 14,65 µg g -1 , com média de 1,47 ± 0,40 µg g -1 (Tabela 13S). Colest-5-en-3β-ol foi o esterol mais abundante neste testemunho, resultado verificado em outros estudos na região antártica, 22,[36][37][38] uma vez que esse composto é abundante em sistemas marinhos devido à sua distribuição no plâncton marinho. 39,40 Além dessa fonte, animais superiores como aves e mamíferos marinhos também são uma importante fonte desse composto para os sedimentos na região antártica.…”

Molecular geochemical indicators of sewage input in the Antarctic coastal area (Admiralty Bay, King George Island, Antarctica)

“…A group of molecular tracers such as steroids and linear alkylbenzenes (LABs) have been successfully used to investigate domestic waste discharges and faecal contamination in different regions, including Admiralty Bay, Antarctica (Martins et al, 2002;2005). Coprostanol (5β-cholestan-3β-ol) and coprostanone (5β-cholestan-3-one) have been widely used as faecal contamination markers because they are present in human faeces (Figure 1).…”

Long-Term Monitoring of Anthropogenic Impacts from the Brazilian Antarctic Station Comandante Ferraz (King George Island): Isotopic Analysis of C and N

“…Stable-carbon or stable-nitrogen isotope analysis are also becoming useful to identify the source, extent and the fate of biologically available sewage carbon and nitrogen (Peterson, 1999;Costanzo et al, 2001;Waldron et al, 2001;Gartner et al, 2002;Rogers, 2003). Scienti c and logistic activities in Antarctica have introduced anthropogenic compounds in otherwise pristine areas (Martins et al, 2005). Sewage isotopic signatures of C or N have already been detected in sediment and in some benthic organisms near McMurdo Station (Conlan et al, 2006).…”

“…Nonetheless, the dispersion of the sewage plume in the shallow coastal zone of Martel Inlet is favored by the hydrodynamics, mainly in uenced by the tides. As a result, the contamination in Admiralty Bay is assumed to be punctual and restricted to the proximities of EACF, especially concerning the sewage outlet (Martins et al, 2005;Bicego et al, 2009).…”