The effects of mercury contamination on the structure and functioning of the macrobenthic assemblages of the Ria de Aveiro (Portugal)

Abstract

Os estuários estão entre os ambientes naturais mais afectados pela elevada pressão urbana e industrial, que aumentam o risco de contaminação por poluentes, como o mercúrio. Altos níveis de contaminação de mercúrio no ambiente podem afetar os ecossistemas e os seres humanos, especialmente através do consumo de peixe e bivalves. A Ria de Aveiro tem, recebido nas últimas cinco décadas, uma descarga contínua de um efluente rico em mercúrio proveniente de uma fábrica de produção de cloro e soda. Isto levou à contaminação generalizada dos sedimentos, água e organismos criando um gradiente bem definido de mercúrio no sistema. As comunidades macrobentónicas têm um papel crucial nos ecossistemas aquáticos como consumidores primários e secundários. Devido à sua forte interação com os sedimentos, que são um excelente repositório de mercúrio, existe uma grande preocupação sobre os seus efeitos nas comunidades bentónicas. Assim sendo, os principais objetivos deste trabalho foram: compreender como as comunidades macrobentónicas foram afetadas pela contaminação por mercúrio, especialmente através da análise de sua estrutura (densidade / biomassa), diversidade e produtividade. Podemos observar que no local mais contaminado, a comunidade macrobentónica apresentou baixas biomassas e baixa diversidade. Este local foi caracterizado por uma comunidade empobrecida constituída principalmente por 2 um grande número de pequenas poliquetas oportunistas (como por exemplo Alkmaria romijni) e outras espécies que se tornaram tolerantes à contaminação por mercúrio como por exemplo, Cyathura carinata. Por outro lado, o local menos contaminado apresentou maior diversidade, tanto em termos do número de espécies como em termos de heterogeneidade e equitabilidade. Este local é caracterizado por espécies com taxas de crescimento mais lento e tempo médio de vida superiores, como por exemplo Nephtys hombergii e Scrobicularia plana. Concluindo, a contaminação por mercúrio demonstrou ter claras implicações negativas sobre a estrutura e funcionamento das comunidades macrobentónicas e, consequentemente, pode afetar os níveis tróficos superiores que dependem dessas espécies.

Estuaries are among the most affected natural environments due to the high urban and industrial pressure, which greatly increase the risk of contamination by pollutants like mercury. High mercury contamination levels in the environment might affect ecosystems and the humans especially through fish and shellfish consumption. The Ria de Aveiro has, for the past five decades, received a continuous discharge of a mercury-rich effluent from a chlor-alkali factory. This led to widespread sediments, water and biota contamination, creating a well-defined anthropogenic mercury gradient in the system. The macrobenthic communities have a crucial role in the aquatic ecosystems as primary and secondary consumers. Due to their strong interaction with the sediments, which are an excellent repository of mercury, there is a great concern about its effects on those communities. Therefore, the main goals of this work were to understand how macrobenthic communities were affected by mercury contamination, especially by analysing their structure (density/biomass), species diversity and productivity. We could observe that in the most contaminated area, the macrobenthic community was characterized by low biomasses and low species diversity. This site was characterized by an impoverished community constituted mainly by a great number of small opportunistic polychaetes (e.g. Alkmaria romijni) and 4 other species that became tolerant to mercury contamination like, Cyathura carinata. On the other hand, the lowest contaminated site presented the highest species diversity, both in terms of number of taxa and also in terms of heterogeneity and evenness. This site is characterized by species with lower growth rates and higher life spans, like for example Nephtys hombergii and Scrobicularia plana. Concluding, mercury contamination demonstrated to have clear negative implications on the structure and functioning of the macrobenthic communities and consequently may affect the higher trophic levels that depend on these species.