RESUMENEste trabajo presenta la distribución espacial y tendencias temporales de las concentraciones de mercurio, cadmio, plomo, cobre y cinc en mejillones silvestres Mytilus galloprovincialis Lamarck,1819 (talla 3-4 cm) de la costa de Andalucía, durante el periodo 1991-2003. Las tendencias tem- porales se obtuvieron aplicando el test de una cola de Mann-Kendall a las medianas de las con- centraciones obtenidas en cada localidad y año. Los resultados más destacables son el alto porcentaje de tendencias temporales no significativas (84,61 %) y el predominio de las disminu- ciones significativas (15,38 %) frente a los aumentos (0 %). Las concentraciones de Hg, Cu y Pb tienden a disminuir, siendo el mercurio el que mejor refleja esta tendencia. Los niveles de me- tales se encuentran dentro de los rangos obtenidos en otros estudios desarrollados en zonas del Mediterráneo y del litoral atlántico de la península Ibérica y Francia.Palabras clave: Tendencias temporales, contaminación marina, metales pesados, Mytilus gallo- provincialis, bioindicadores, Mann-Kendall, calidad de las aguas costeras.INTRODUCCIÓN
En los últimos años se ha generalizado el uso de organismos para evaluar los niveles de contamina- ción en el medio marino. Desde que Goldberg pro- pusiera el uso del mejillón como bioindicador (Goldberg et al., 1978; Goldberg, 1986), el concep- to Mussel Watch, o Vigilancia con mejillón, ha sido aplicado a escala nacional e internacional. En Estados Unidos lo aplica la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), a través de su Programa de situación nacional y tendencias (O'Connors, 1992, 1994, 1996; O'Connors y Beliaeff, 1995; Cantillo, 1998). En Francia, el Instituto de Investigación para la Explotación del Mar (Ifremer), a través de la Red Nacional de Observación de la Calidad del Medio Marino (RNO) (Claisse, 1989; Claisse, Joanny y Quintin,1992 ; RNO, 1991, 2000) y la Red de IntegradoresBiológicos (Rinbio) (Andral, Stanisière y Mercier,2001). A escala internacional se aplicó, en 1991-1992, en América central y América del sur, por la Comisión Oceanográfica Internacional (Tripp et al., 1992), y en las costas del océano Pacífico de di- ferentes países asiáticos (Monirith et al., 2003). En la península Ibérica, el concepto Vigilancia con mejillón está siendo aplicado por el Instituto Español de Oceanografía desde 1990. La costa me- diterránea ha sido estudiada por el Centro Oceanográfico de Murcia (Rodríguez et al., 1995,1996; Benedicto et al., 2001; MMA, 2001), y la costa noratlántica, por el Centro Oceanográfico de Vigo (Besada, Fumega y Vaamonde, 2002; MMA, 2001). En la costa vasca lo aplica la Universidad del País Vasco (Soto et al., 2001) y en la costa portuguesa la Universidad del Algarve (Machado et al., 1999). El objetivo principal de la Red de Mejillón ope- rativa en el Centro Oceanográfico de Murcia, cuyos datos se presentan en este trabajo, es proporcionar a la Administración un sistema adecuado para eva- luar el estado actual y las tendencias de la calidad química de las aguas costeras del Mediterráneo peninsular. ejemplo, los muestreos se realizan anualmente, en la época de prepuesta (mayo-junio), manteniendo las mismas condiciones de muestreo. Las poblaciones naturales de mejillón muestrea- das aparecen en la figura 1. En cada punto se to- man 4 muestras compuestas por 50 mejillones (3-4 cm). Una vez eliminadas las adherencias y lavados con agua de la zona, se almacenan adecuadamente y se envían refrigerados al Centro Oceanográfico de Murcia. Para cada población se determina el índice de condición [(peso de carne/peso de las valvas) × 100] utilizando 10 mejillones de talla 4,0 cm. El ín- dice de condición de la población considerada es la media de los valores obtenidos.Los ejemplares de las tres muestras destinadas a análisis químico son abiertos y drenados en una ca- bina de flujo laminar, separándose las partes blan- das para su liofilización, molturación y homogenei- zación, hasta conseguir una harina de mejillón. La mineralización de las muestras se realiza en un hor- no microondas (MDS 2000 650W, CEM), atacando con ácido nítrico y utilizando reactores a presión. Los análisis cuantitativos se realizan con un espec- trofotómetro de absorción atómica de llama (Analyst-100, Perkin Elmer) para cinc y cobre; con cámara de grafito (4110-ZL, Perkin Elmer) para cadmio y plomo, y un sistema de análisis por inyec- ción de flujo (FIMS, Perkin Elmer) para mercurio. La metodología aplicada rutinariamente es la ex- puesta por Rodríguez et al. (1995). Los resultados analíticos han sido contrastados mediante la utiliza- ción de materiales de referencia certificados (BCR- CRM 278) y la participación en ejercicios de inter- calibración dentro del programa Quasimeme. La tabla I muestra los valores de z obtenidos en los ejercicios de intercalibración cuando la matriz utilizada fue mejillón.
Tabla I. Valores de "z" obtenidos por el Centro Oceanográfico de Murcia en los ejercicios de intercalibra- ción de metales en mejillón realizados en el marco del programa Quasimeme.
En los últimos años se ha generalizado el uso de organismos para evaluar los niveles de contamina- ción en el medio marino. Desde que Goldberg pro- pusiera el uso del mejillón como bioindicador (Goldberg et al., 1978; Goldberg, 1986), el concep- to Mussel Watch, o Vigilancia con mejillón, ha sido aplicado a escala nacional e internacional. En Estados Unidos lo aplica la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), a través de su Programa de situación nacional y tendencias (O'Connors, 1992, 1994, 1996; O'Connors y Beliaeff, 1995; Cantillo, 1998). En Francia, el Instituto de Investigación para la Explotación del Mar (Ifremer), a través de la Red Nacional de Observación de la Calidad del Medio Marino (RNO) (Claisse, 1989; Claisse, Joanny y Quintin,1992 ; RNO, 1991, 2000) y la Red de IntegradoresBiológicos (Rinbio) (Andral, Stanisière y Mercier,2001). A escala internacional se aplicó, en 1991-1992, en América central y América del sur, por la Comisión Oceanográfica Internacional (Tripp et al., 1992), y en las costas del océano Pacífico de di- ferentes países asiáticos (Monirith et al., 2003). En la península Ibérica, el concepto Vigilancia con mejillón está siendo aplicado por el Instituto Español de Oceanografía desde 1990. La costa me- diterránea ha sido estudiada por el Centro Oceanográfico de Murcia (Rodríguez et al., 1995,1996; Benedicto et al., 2001; MMA, 2001), y la costa noratlántica, por el Centro Oceanográfico de Vigo (Besada, Fumega y Vaamonde, 2002; MMA, 2001). En la costa vasca lo aplica la Universidad del País Vasco (Soto et al., 2001) y en la costa portuguesa la Universidad del Algarve (Machado et al., 1999). El objetivo principal de la Red de Mejillón ope- rativa en el Centro Oceanográfico de Murcia, cuyos datos se presentan en este trabajo, es proporcionar a la Administración un sistema adecuado para eva- luar el estado actual y las tendencias de la calidad química de las aguas costeras del Mediterráneo peninsular. ejemplo, los muestreos se realizan anualmente, en la época de prepuesta (mayo-junio), manteniendo las mismas condiciones de muestreo. Las poblaciones naturales de mejillón muestrea- das aparecen en la figura 1. En cada punto se to- man 4 muestras compuestas por 50 mejillones (3-4 cm). Una vez eliminadas las adherencias y lavados con agua de la zona, se almacenan adecuadamente y se envían refrigerados al Centro Oceanográfico de Murcia. Para cada población se determina el índice de condición [(peso de carne/peso de las valvas) × 100] utilizando 10 mejillones de talla 4,0 cm. El ín- dice de condición de la población considerada es la media de los valores obtenidos.Los ejemplares de las tres muestras destinadas a análisis químico son abiertos y drenados en una ca- bina de flujo laminar, separándose las partes blan- das para su liofilización, molturación y homogenei- zación, hasta conseguir una harina de mejillón. La mineralización de las muestras se realiza en un hor- no microondas (MDS 2000 650W, CEM), atacando con ácido nítrico y utilizando reactores a presión. Los análisis cuantitativos se realizan con un espec- trofotómetro de absorción atómica de llama (Analyst-100, Perkin Elmer) para cinc y cobre; con cámara de grafito (4110-ZL, Perkin Elmer) para cadmio y plomo, y un sistema de análisis por inyec- ción de flujo (FIMS, Perkin Elmer) para mercurio. La metodología aplicada rutinariamente es la ex- puesta por Rodríguez et al. (1995). Los resultados analíticos han sido contrastados mediante la utiliza- ción de materiales de referencia certificados (BCR- CRM 278) y la participación en ejercicios de inter- calibración dentro del programa Quasimeme. La tabla I muestra los valores de z obtenidos en los ejercicios de intercalibración cuando la matriz utilizada fue mejillón.
Tabla I. Valores de "z" obtenidos por el Centro Oceanográfico de Murcia en los ejercicios de intercalibra- ción de metales en mejillón realizados en el marco del programa Quasimeme.
Figura 1. Localización de las estaciones de muestreo de mejillón en el litoral de Andalucía.
Para determinar las tendencias temporales de las concentraciones de metales se aplicó el test no pa- ramétrico de Mann-Kendall (Hollander y Wolf,1999), calculándose el coeficiente de correlación t-b de Kendall utilizando la mediana de los valores obtenidos anualmente de las tres muestras de cada estación. El uso de este método está recomendado por el grupo de trabajo del Consejo Internacional para la Exploración del Mar sobre Aspectos esta- dísticos del seguimiento del medio (ICES, 1996).RESULTADOSLas medianas anuales de las concentraciones de metales (mg/kg, peso húmedo) para cada estación, se presentan en la tabla II. Durante el periodo con- siderado, los niveles de Hg estuvieron dentro del rango 0,009-0,343, con un mínimo en La Herradura (1996) y un máximo en Almuñécar (1992). Para el Cd, las concentraciones estuvieron dentro del rango 0,042-0,238, con un mínimo en Algeciras 2 (2000) y un máximo en Calahonda (1998). Para el Pb, el rango fue de 0,127-2,096, con un mínimo en La Herradura (1995) y un máximo en Almería (1997). En el caso del Cu, el rango fue de 0,63-2,370, con un mínimo en La Herradura (1996) y un máximo en Málaga 2 (1992). Por último, el rango para el Zn fue de 18,3-70,8, con un mínimo en Motril (1994) y un máximo en Algeciras 1 (1996). En la tabla III se pre- sentan los valores medios, máximos y mínimos de las concentraciones de metales obtenidas en estudios si- milares desarrollados en las costas de España, Francia y Portugal, durante la década de los ochen- ta y noventa. En el estudio realizado por Besada, Fumega y Vaamonde (2002) las concentraciones es- tán expresadas como medianas. Para unificar unida- des, las concentraciones originales, expresadas en peso seco, se transformaron en peso húmedo divi- diéndolas entre cinco. La tabla III incluye, entre pa- réntesis, las concentraciones basales de referencia o background (BCRs), establecidas por la Convención de Oslo y París, para áreas del Atlántico norte con ausencia de actividades humanas (Ospar, 2000).Para evaluar la distribución espacial de las con- centraciones de metales se utilizan diagramas de cajas (figura 2), sin considerar los valores atípicos y extremos. Los diagramas permiten distinguir los siguientes patrones de distribución espacial. En el caso del Zn, se observa una distribución creciente, en el sentido nordeste-suroeste, mientras que para el Pb y Cd sus niveles crecen en el sentido suroeste- nordeste. El comportamiento del Pb y Cd también se observa, aunque en menor grado, en los niveles de Hg, si exceptuamos la estación localizada en Algeciras 2 en donde los niveles obtenidos son más altos que en el resto del litoral. Para el Cu, el pa- trón de distribución espacial es heterogéneamente uniforme y no se observa a priori un patrón predecible.
Tabla II. Medianas (mg/kg de peso fresco) de las concentraciones de metales en mejillones (talla 3-4 cm), de la costa de Andalucía, durante el periodo 1991–2003.
Tabla II. Medianas (mg/kg de peso fresco) de las concentraciones de metales en mejillones (talla 3-4 cm), de la costa de Andalucía, durante el periodo 1991–2003.
Tabla III. Concentraciones medias, máximas y mínimas de metales pesados en Mytilus galloprovincialis de diferentes áreas del Mediterráneo y del Atlántico (expresadas en mg/kg de peso húmedo); (*): valores ajustados para un índice de condi- ción de 0,124; (**): concentraciones expresadas como medianas.
El estudio de las tendencias temporales se ha rea- lizado aplicando el test no paramétrico de una cola de Mann-Kendall. El coeficiente de correlación τ-b de Kendall (Hollander y Wolf, 1999) proporciona una medida de la asociación entre la mediana de los diferentes metales y la variable temporal, depen- diendo de su signo la dirección de la tendencia ob- servada. El nivel de significación (p-valor), calculado para esta asociación, muestra si estas tendencias son estadísticamente significativas. En la tabla IV se pre- sentan los resultados de las tendencias temporales obtenidas considerando dos niveles de significación (p ≤ 0,01 y p ≤ 0,05). Los resultados más destacables son el alto porcentaje de tendencias temporales no significativas (84,61 %) y el predominio de las dismi- nuciones significativas (15,38 %) frente a los aumen- tos (0 %). El mercurio es el metal que presenta una tendencia más acusada al disminuir sus concentraciones durante el periodo considerado. De las 13 es- taciones estudiadas, 11 muestran tendencia a dismi- nuir, aunque solo en cuatro de ellas (Algeciras 2, San Diego, Calahonda y Algeciras 1) son estadísticamen- te significativas. Las concentraciones de cadmio dis- minuyen significativamente en Motril, Almuñécar y Algeciras 2; las de plomo en Almuñécar; las de cobre en Fuengirola y las de cinc en San Diego.
Figura 2. Diagramas de cajas de las concentraciones de metales en mejillón (talla 3-4 cm) del litoral de Andalucía durante el periodo 1991-2003, sin considerar los valores extremos y atípicos
Tabla IV. Coeficiente de correlación de τ-b Kendall (test de una cola) para los metales y lugares de estudio; (D): tendencia decreciente no significativa; (I): tendencia creciente no significativa; (D**): significativa a un nivel de 0,01; (D*): significa- tiva a un nivel de 0,05; (c): años consecutivos; (n.c.): años no consecutivos.
ISCUSIÓN Y CONCLUSIONESLos resultados obtenidos en este estudio muestran que las concentraciones medias de los cinco metales, analizados durante el periodo 1991-2003, se encuen- tran dentro de los rangos obtenidos en otros estudios similares desarrollados en zonas del Mediterráneo occidental y el Atlántico norte franco-español, y por encima de los valores basales establecidos por Ospar. Destaca el hecho de que los niveles de Zn del litoral andaluz sean más altos que los del resto del Mediterráneo ibérico (desde el cabo de Creus al ca- bo de Palos) y francés, y más bajos que los de la cos- ta portuguesa del Algarve. Este hecho puede deber- se a una mayor biodisponibilidad natural de este metal en la costa surmediterránea a causa de la in- fluencia de las aguas atlánticas (Elbaz-Polulichet et al., 2001) y debe ser tenido en cuenta al establecer sus niveles basales. Lo anteriormente expuesto está de acuerdo con el patrón de distribución de concen- traciones crecientes de Zn en el litoral de Andalucía, en el sentido noreste-suroeste, aportado en este estu- dio. Las concentraciones más altas de Hg en Algeciras 2-playa de Guadarranque, Motril y Almería, y de Pb en Málaga 2 y Almería, pueden explicarse por la proximidad de fuentes contaminantes. La es- tación Algeciras 2-playa de Guadarranque está situa- da en la zona interior de la bahía y próxima al polo industrial, mientras que en las estaciones de Almería, Málaga 2 y Motril están situadas en zonas portuarias.Si consideramos de manera global los resultados de las tendencias temporales de metales en el lito- ral de Andalucía, se puede concluir que las con- centraciones de Hg y Cu, y en menor medida, las de Pb, han ido disminuyendo desde 1991, siendo el Hg el metal que mejor refleja esta tendencia. Los metales Cd y Zn sólo mostraron tendencias decre- cientes significativas en una localidad y un número similar de tendencias crecientes y decrecientes no significativas. La tendencia decreciente de Pb, Cu y Zn es similar a la obtenida en los estudios realiza- dos en la costa mediterránea y en la atlántica fran- cesa (RNO, 2000) y noratlántica española (Besada, Fumega y Vaamonde, 2002). La tendencia decre- ciente del Hg también se ha observado en las costas mediterráneas española y francesa y en la nora- tlántica española, mientras que en la costa atlántica francesa los decrementos significativos superan a los incrementos. En el caso del Cd, la tendencia en las zonas evaluadas es variable, predominando los decrementos en el Mediterráneo francés y los in- crementos en el litoral noratlántico ibérico.Las tendencias decrecientes observadas pueden ser el reflejo de los esfuerzos realizados en los últi- mos años para reducir las emisiones de contami- nantes de naturaleza metálica, tanto de proceden- cia atmosférica como las derivadas de la depuración de aguas industriales y urbanas.
IBAÑEZ JESUS
FUENTE: http://www.ieo.es/publicaciones/boletin/pdfs/bol19/19%20(1-4)%20031-039.pdf
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