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Stable isotope analyses revealed the influence of foraging habitat on mercury accumulation in tropical coastal marine fish

Authors :
Eric Machu
Gauthier Schaal
Pierre Walter
Jean-Marie Munaron
David Point
Raymond Laë
Massal Fall
François Le Loc'h
Aurélien Boyé
Luis Tito de Morais
Gaël Le Croizier
Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géosciences Environnement Toulouse (GET)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale (LOPS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique de l'Atmosphère et de l'Océan Siméon Fongang (LPAO-SF)
École Supérieure Polytechnique de Dakar (ESP)
Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)-Université Cheikh Anta Diop [Dakar, Sénégal] (UCAD)
Institut Sénégalais de Recherches Agricoles [Dakar] (ISRA)
ANR-11-CEPL-0005,ÉPURE,Éléments trace métalliques Perturbations climatiques Upwelling et REssources(2011)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Science of the Total Environment, Science of the Total Environment, Elsevier, 2019, 650, pp.2129-2140. ⟨10.1016/j.scitotenv.2018.09.330⟩, Science Of The Total Environment (0048-9697) (Elsevier Science Bv), 2019-02, Vol. 650, N. Part.2, P. 2129-2140, Science of the Total Environment, 2019, 650, pp.2129-2140. ⟨10.1016/j.scitotenv.2018.09.330⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
Elsevier BV, 2019.

Abstract

International audience; Bioaccumulation of toxic metal elements including mercury (Hg) can be highly variable in marine fish species. Metal concentration is influenced by various species-specific physiological and ecological traits, including individual diet composition and foraging habitat. The impact of trophic ecology and habitat preference on Hg accumulation was analyzed through total Hg concentration and stable isotope ratios of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) in the muscle of 132 fish belonging to 23 different species from the Senegalese coast (West Africa), where the marine ecosystem is submitted to nutrient inputs from various sources such as upwelling or rivers. Species-specific ecological traits were first investigated and results showed that vertical (i.e. water column distribution) and horizontal habitat (i.e. distance from the coast) led to differential Hg accumulation among species. Coastal and demersal fish were more contaminated than offshore and pelagic species. Individual characteristics therefore revealed an increase of Hg concentration in muscle that paralleled trophic level for some locations. Considering all individuals, the main carbon source was significantly correlated with Hg concentration, again revealing a higher accumulation for fish foraging in nearshore and benthic habitats. The large intraspecific variability observed in stable isotope signatures highlights the need to conduct ecotoxicological studies at the individual level to ensure a thorough understanding of mechanisms driving metal accumulation in marine fish. For individuals from a same species and site, Hg variation was mainly explained by fish length, in accordance with the bioaccumulation of Hg over time. Finally, Hg concentrations in fish muscle are discussed regarding their human health impact. No individual exceeded the current maximum acceptable limit for seafood consumption set by both the European Union and the Food and Agriculture Organization of the United Nations. However, overconsumption of some coastal demersal species analyzed here could be of concern regarding human exposure to mercury.

Details

ISSN :
00489697 and 18791026
Volume :
650
Database :
OpenAIRE
Journal :
Science of The Total Environment
Accession number :
edsair.doi.dedup.....19fed37003ba3ca340cf0ba300e1c0e3
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.09.330