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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.85.2020.tde-18032021-090330
Document
Author
Full name
Carolina Yume Sawamura Theóphilo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Moreira, Edson Gonçalves (President)
Figueira, Rubens Cesar Lopes
Petry, Maria Virgínia
Ulrich, João Cristiano
Title in Portuguese
Quantificação de metilmercúrio, mercúrio e outros elementos tóxicos em penas de Petréis-gigantes-do-sul (Macronectes giganteus) das Shetland do Sul, Antártica
Keywords in Portuguese
Macronectes giganteus
Antártica
ave marinha
elementos tóxicos
mercúrio
metilmercúrio
Abstract in Portuguese
A Antártica é considerada um ambiente que sofre baixo impacto antrópico, porém nas suas regiões costeiras, com uma maior atividade antrópica, observa-se o aumento de alguns elementos químicos. Dentre esses elementos existem aqueles que são essenciais para a manutenção das vias metabólicas dos organismos, essenciais ou não, quando acumulados no organismo, podem trazer prejuízos a qualquer indivíduo. As aves marinhas são bastante sensíveis a mudanças que ocorrem no ambiente e, como ocupam diferentes níveis na teia trófica, são utilizadas como biomonitores. O Petrel-gigante-do-sul (Macronectes giganteus) é uma ave marinha migratória pertencente à ordem Procellariiformes, está no topo da teia trófica, se alimentando de peixes, cefalópodes e carcaças de outros animais. Apesar de não ser uma espécie ameaçada de extinção, suas populações sofreram declínio nas últimas décadas. Existem poucos estudos sobre a concentração de elementos tóxicos nessa espécie, devido à dificuldade de coleta das amostras e da quantificação de alguns elementos. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi quantificar, Hg, MeHg, As, Cd, Cu, Pb e Se em penas de Petréis-gigantes- do-sul, por meio das técnicas de AAS e INAA, com o intuito de avaliar a ocorrência desses elementos nessa espécie, na região do Arquipélago das Shetland do Sul, Antártica. Por meio da comparação entre as duas técnicas, para a quantificação de Hg, foi possível concluir as melhores condições para cada uma e em quais casos devem ser utilizadas. Os resultados mostraram que as concentrações de Hg nas penas dos Petréis-gigantes-do-sul são altas, entre 1,3 e 21,2 mg kg-1, porém, essas concentrações podem refletir o fato dessa ave ocupar o topo da teia trófica. O MeHg, que é extremamente tóxico, compõe a maior parte do Hg total quantificado, como era esperado, variando entre 69,5% e 99,9% da concentração de Hg total. Esses resultados corroboram com o fato de as penas serem um mecanismo de detoxificação para aves marinhas, uma vez que o Hg se liga à queratina e fica inerte na pena, evitando efeitos deletérios nas aves. Os resultados encontrados para todos os elementos quantificados (Hg, MeHg, Cd, Cu, Pb e Se) foram semelhantes aos de alguns estudos já realizados com aves marinhas, mostrando que não há evidências de que os Petréis-gigantes-do-sul apresentem contaminação por esses elementos. Também, não foram encontradas diferenças significativas entre os elementos estudados e os três tipos de penas analisadas.
Title in English
Quantification of methylmercury, mercury and others toxic elements in Southern-giant petrel (Macronectes giganteus) feathers of South Shetland Islands, Antarctica
Keywords in English
Macronectes giganteus
Antartic
mercury
methylmercury
seabirds
toxic elements
Abstract in English
Antarctica is considered an environment that suffers low anthropic impact, but in its coastal regions, with greater anthropic activity, some chemical elements shows an increase. Among these elements there are some that are essentials for the maintenance of the metabolic pathways of organisms, essential or not, when accumulated in the body, elements may harm to any individual. Seabirds are sensitive to environment changes, and as they occupy different levels in the trophic web, are used as biomonitors. The Southern-giant petrel (Macronectes giganteus) is a migratory seabird belonging to Procellariiformes order, it is at the top of the trophic web, feeding on fish, cephalopods and carcasses of other animals. Although not an endangered species, in recent decades, its populations, have experienced decline. There are few studies about toxic elements concentrations in this species, due to the difficulty of collecting samples and the difficulty of quantifying some elements, too. Thus, the objective of this study was to quantify, Hg, MeHg, As, Cd, Cu, Pb and Se in Southern-giant petrels feathers, through the INAA and AAS techniques, in order to evaluate the occurrence of these elements in this species in the region of the South Shetland Islands, Antarctica. By comparing the two techniques, for Hg quantification, it was possible to conclude the best conditions for each one and in which cases they should be used. The results showed that Hg concentrations in Southern-giant petrels feathers are high, between 1.3 and 21.2 mg kg-1, however, these concentrations may reflect the fact that this seabird occupies the top of the trophic web. MeHg is extremely toxic and makes up the major part of the total quantified Hg as expected, ranging from 69.5% to 99.9% of the total Hg concentration. These results corroborate with the fact that feathers work as a detoxification mechanism for seabirds, since Hg binds to keratin and remains inert in the feather, avoiding harmful effects on birds. The results found for all quantified elements (Hg, MeHg, Cd, Cu, Pb and Se) were similar to those of some studies already carried out with seabirds, showing that there is no evidence that the Southern-giant petrels present contamination for these elements. Also, no significant differences were found between studies elements and the 3 types of feathers analyzed.
 
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Publishing Date
2021-03-18
 
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