Mercury accumulation in Gentoo penguins Pygoscelis papua: spatial, temporal, and intraspecific variations

Abstract

As emissões de mercúrio aumentaram nas últimas décadas, afetando áreas remotas, como a Antártida. A localização das colónias de pinguim-gentoo (Pygoscelis papua) na região da Antártida faz desta espécie um bom bio-monitor das concentrações de mercúrio nesta região. Este trabalho avalia as concentrações de mercúrio nas penas de pinguim-gentoo em Bird Island, Geórgia do Sul nos anos de 2009 e 2010. A localização desta ilha mais próximo da ação humana pode significar um maior nível de contaminação, numa das maiores colónias desta espécie. Além disso, o conhecimento prévio das interações tróficas neste local permite a compreensão da transferência de mercúrio ao longo da cadeia trófica. Não houve diferenças significativas nos níveis de mercúrio entre 2009 e 2010 (0.97±0.67 mg kg-1; 1.13±0.62 mg kg-1, respetivamente). Verificou-se um aumento dos níveis de mercúrio com o aumento do peso e da proporção de peixe na dieta dos pinguins. No entanto, o género não teve influência nestes níveis. Os coeficientes de variação foram altos em 25% da população, a qual apresentou diferenças significativas entre os valores máximos e mínimos de concentração de mercúrio nas penas. Esta variação pode ser causada por diferenças nos padrões de muda entre indivíduos da mesma população, o que pode levar a diferentes interpretações quando toda a população é analisada. Não foram verificadas variações temporais nos níveis de mercúrio nas penas destes pinguins, mas, em comparação com estudos anteriores, as diferenças espaciais na região Antártida são evidentes. Estes resultados demonstram que os animais de nível trófico superior, cuja alimentação se baseie nesta espécie, estão sujeitos a potenciais efeitos no seu desenvolvimento e reprodução.

Mercury emissions have increased over the last decades and are affecting even remote areas such as Antarctica. As Gentoo penguins (Pygoscelis papua) breed around Antarctica and forage nearby their colonies, they may characterize the mercury concentrations in the region. We evaluated here the mercury concentrations in Gentoo penguin feathers at Bird Island, South Georgia at 2009 and 2010. Its location close to anthropogenic sources may indicate a higher level of contamination in one of the largest colonies of this species. Besides, trophic interactions here are well-studied, allowing the understanding of mercury transference through food-webs. There were no significant differences in mercury levels between 2009 and 2010 (0.97±0.67 mg kg-1; 1.13±0.62 mg kg-1, respectively). There was an increase of mercury levels with increasing weight and proportion of fish on penguins’ diet, but sex had no influence on it. The coefficients of variation were high in 25% of the population which presented significant differences between the minimum and maximum value of mercury concentrations in the feathers. This may be caused by differences in moult patterns within the population leading to different interpretations if included in the overall population. No temporal variations in levels of mercury in Gentoo penguin feathers were observed, but spatial differences are clear in the Antarctic region when comparing with previous studies elsewhere around Antarctica. These results highlight possible implications for other animals up in the food web that feed considerably on gentoo penguins, namely on reproduction and development