Published April 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
Lead concentrations in blood from incubating common eiders (Somateria mollissima) in the Baltic Sea
Creators
- 1. Universiti Malaysia Terengganu
- 2. Henan Agricultural University
- 3. Norwegian University of Science and Technology
- 4. Aarhus University
- 5. Danish Medical Association
- 6. University of Helsinki
- 7. University of Turku
Description
Here we investigate if lead may be a contributing factor to the observed population decline in a Baltic colony of incubating eiders (Somateria mollissima). Body mass and blood samples were obtained from 50 incubating female eiders at the Baltic breeding colony on Christiansø during spring 2017 (n = 27) and 2018 (n = 23). All the females were sampled twice during early (day 4) and late (day 24) incubation. The full blood was analysed for lead to investigate if the concentrations exceeded toxic thresholds or changed over the incubation period due to remobilisation from bones and liver tissue. Body mass, hatch date and number of chicks were also analysed with respect to lead concentrations. The body mass (mean ± SD g) increased significantly in the order: day 24 in 2018 (1561 ± 154 g) < day 24 in 2017 (1618 ± 156 g) < day 4 in 2018 (2183 ± 140 g) < day 4 in 2017 (2359 ± 167 g) (all p < 0.001). The lead concentrations increased significantly in the opposite order i.e. day 4 in 2017 (41.7 ± 67.1 μg/L) < day 24 in 2017 (55.4 ± 66.8 μg/L) < day 4 in 2018 (177 ± 196 μg/L) < day 24 in 2018 (258 ± 243) (all p < 0.001). From day 4 to 24, the eider females had a 1.33-fold increase in blood lead concentrations in 2017 and a 1.46-fold increase in 2018. Three of the birds (13%) sampled in 2018 had lead concentrations that exceeded concentrations of clinical poisoning (500 μg/L) and eleven (48%) had concentrations that exceeded the threshold for subclinical poisoning (200 μg/L). In 2017, none of the birds exceeded the high toxic threshold of clinical poisoning while only one (4%) exceeded the lower threshold for subclinical poisoning. Three of the birds (6%) sampled in 2018 had lead concentrations that exceeded those of clinical poisoning while 12 birds (24%) resampled in both years exceeded the threshold for subclinical poisoning. In addition, lead concentrations and body mass on day 4 affected hatch date positively in 2018 (both p < 0.03) but not in 2017. These results show that bioavailable lead in bone and liver tissue pose a threat to the health of about 25% of the incubating eiders sampled. This is particularly critical because eiders are largely capital breeding which means that incubating eiders are in an energetically stressed state. The origin of lead in incubating eiders in the Christiansø colony is unknown and it remains an urgent priority to establish the source, prevalence and mechanism for uptake. The increase in lead from day 4 to day 24 is due to bone and liver remobilization; however, the additional lead source(s) on the breeding grounds needs to be identified. Continued investigations should determine the origin, uptake mechanisms and degree of exposure to lead for individual birds. Such research should include necropsies, x-ray, lead isotope and stable C and N isotope analyses to find the lead sources(s) in the course of the annual cycle and how it may affect the population dynamics of the Christiansø colony which reflects the ecology of the Baltic eiders being suitable for biomonitoring the overall flyway.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نحن هنا نتحقق مما إذا كان الرصاص قد يكون عاملاً مساهماً في الانخفاض الملحوظ في عدد السكان في مستعمرة البلطيق من حاضنات الحيوانات (Somateria mollissima). تم الحصول على كتلة الجسم وعينات الدم من 50 من الإناث المحتضنات في مستعمرة تربية البلطيق في كريستيانسو خلال ربيع عام 2017 (العدد = 27) وعام 2018 (العدد = 23). تم أخذ عينات من جميع الإناث مرتين خلال الحضانة المبكرة (اليوم الرابع) والمتأخرة (اليوم الرابع والعشرين). تم تحليل الدم الكامل للرصاص للتحقق مما إذا كانت التركيزات تجاوزت العتبات السامة أو تغيرت خلال فترة الحضانة بسبب إعادة التعبئة من العظام وأنسجة الكبد. كما تم تحليل كتلة الجسم وتاريخ الفقس وعدد الفراخ فيما يتعلق بتركيزات الرصاص. زادت كتلة الجسم (متوسط ± SD جم) بشكل ملحوظ بالترتيب: اليوم 24 في عام 2018 (1561 ± 154 جم) < اليوم 24 في عام 2017 (1618 ± 156 جم) < اليوم 4 في عام 2018 (2183 ± 140 جم) < اليوم 4 في عام 2017 (2359 ± 167 جم) (الكل p < 0.001). زادت تركيزات الرصاص بشكل كبير بالترتيب المعاكس، أي اليوم 4 في عام 2017 (41.7 ± 67.1 ميكروغرام/لتر) < اليوم 24 في عام 2017 (55.4 ± 66.8 ميكروغرام/لتر) < اليوم 4 في عام 2018 (177 ± 196 ميكروغرام/لتر) < اليوم 24 في عام 2018 (258 ± 243) (الكل p < 0.001). من اليوم الرابع إلى اليوم الرابع والعشرين، زادت تركيزات الرصاص في الدم لدى إناث العيدر بمقدار 1.33 ضعفًا في عام 2017 و 1.46 ضعفًا في عام 2018. كان لدى ثلاثة من الطيور (13 ٪) التي تم أخذ عينات منها في عام 2018 تركيزات الرصاص التي تجاوزت تركيزات التسمم السريري (500 ميكروغرام/لتر) وكان لدى أحد عشر (48 ٪) تركيزات تجاوزت عتبة التسمم دون السريري (200 ميكروغرام/لتر). في عام 2017، لم يتجاوز أي من الطيور العتبة السامة العالية للتسمم السريري بينما تجاوز طائر واحد فقط (4 ٪) العتبة الدنيا للتسمم دون السريري. كان لدى ثلاثة من الطيور (6 ٪) التي تم أخذ عينات منها في عام 2018 تركيزات من الرصاص تجاوزت تلك الخاصة بالتسمم السريري بينما تجاوز 12 طائرًا (24 ٪) تم أخذ عينات منها في كلتا السنتين عتبة التسمم دون السريري. بالإضافة إلى ذلك، أثرت تركيزات الرصاص وكتلة الجسم في اليوم الرابع على تاريخ الفقس بشكل إيجابي في عام 2018 (كلاهما p < 0.03) ولكن ليس في عام 2017. تظهر هذه النتائج أن الرصاص المتوفر بيولوجيًا في أنسجة العظام والكبد يشكل تهديدًا لصحة حوالي 25 ٪ من حاضنات الأطفال التي تم أخذ عينات منها. هذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لأن عشاق الطعام يتكاثرون إلى حد كبير في رأس المال مما يعني أن عشاق الطعام المحتضنين في حالة من التوتر الشديد. إن أصل الرصاص في حضانة العناكب في مستعمرة كريستيانسو غير معروف ولا يزال من الأولويات الملحة تحديد مصدر وانتشار وآلية الامتصاص. ترجع الزيادة في الرصاص من اليوم الرابع إلى اليوم الرابع والعشرين إلى إعادة تعبئة العظام والكبد ؛ ومع ذلك، يجب تحديد مصدر(مصادر) الرصاص الإضافية في مناطق التكاثر. يجب أن تحدد التحقيقات المستمرة المنشأ وآليات الامتصاص ودرجة التعرض للرصاص للطيور الفردية. يجب أن يشمل هذا البحث التشريح والأشعة السينية ونظائر الرصاص وتحليلات نظائر C و N المستقرة للعثور على مصادر(مصادر) الرصاص خلال الدورة السنوية وكيف يمكن أن تؤثر على الديناميكيات السكانية لمستعمرة كريستيانسو التي تعكس بيئة عشاق البلطيق كونها مناسبة للرصد الحيوي لمسار الطيران العام.Translated Description (French)
Nous étudions ici si le plomb peut être un facteur contribuant au déclin de la population observé dans une colonie baltique d'eiders en incubation (Somateria mollissima). Des échantillons de masse corporelle et de sang ont été prélevés sur 50 eiders femelles en incubation dans la colonie de reproduction balte de Christiansø au printemps 2017 (n = 27) et 2018 (n = 23). Toutes les femelles ont été échantillonnées deux fois au cours de l'incubation précoce (jour 4) et tardive (jour 24). Le plomb a été analysé dans le sang total pour déterminer si les concentrations dépassaient les seuils toxiques ou changeaient au cours de la période d'incubation en raison de la remobilisation des os et des tissus hépatiques. La masse corporelle, la date d'éclosion et le nombre de poussins ont également été analysés en ce qui concerne les concentrations de plomb. La masse corporelle (moyenne ± ET g) a augmenté significativement dans l'ordre : jour 24 en 2018 (1561 ± 154 g) < jour 24 en 2017 (1618 ± 156 g) < jour 4 en 2018 (2183 ± 140 g) < jour 4 en 2017 (2359 ± 167 g) (tous p < 0,001). Les concentrations de plomb ont augmenté de manière significative dans l'ordre inverse, à savoir le jour 4 en 2017 (41,7 ± 67,1 μg/L) < jour 24 en 2017 (55,4 ± 66,8 μg/L) < jour 4 en 2018 (177 ± 196 μg/L) < jour 24 en 2018 (258 ± 243) (tous p < 0,001). Du 4e au 24e jour, les femelles eiders ont eu une augmentation de 1,33fois des concentrations de plomb dans le sang en 2017 et de 1,46fois en 2018. Trois des oiseaux (13 %) échantillonnés en 2018 présentaient des concentrations de plomb supérieures aux concentrations d'intoxication clinique (500 μg/L) et onze (48 %) présentaient des concentrations supérieures au seuil d'intoxication subclinique (200 μg/L). En 2017, aucun des oiseaux n'a dépassé le seuil toxique élevé d'intoxication clinique alors qu'un seul (4 %) a dépassé le seuil inférieur d'intoxication subclinique. Trois des oiseaux (6 %) échantillonnés en 2018 présentaient des concentrations de plomb supérieures à celles d'un empoisonnement clinique, tandis que 12 oiseaux (24 %) rééchantillonnés au cours des deux années ont dépassé le seuil d'empoisonnement subclinique. De plus, les concentrations de plomb et la masse corporelle au jour 4 ont affecté positivement la date d'éclosion en 2018 (les deux p < 0,03) mais pas en 2017. Ces résultats montrent que le plomb biodisponible dans les tissus osseux et hépatiques constitue une menace pour la santé d'environ 25 % des eiders en incubation échantillonnés. Ceci est particulièrement critique car les eiders sont en grande partie des élevages de capital, ce qui signifie que les eiders en incubation sont dans un état de stress énergétique. L'origine du plomb dans l'incubation des eiders dans la colonie de Christiansø est inconnue et il reste urgent d'établir la source, la prévalence et le mécanisme d'absorption. L'augmentation du plomb du jour 4 au jour 24 est due à la remobilisation des os et du foie ; cependant, la (les) source(s) de plomb supplémentaire (s) sur les aires de reproduction doit (doivent) être identifiée (s). Des enquêtes continues devraient déterminer l'origine, les mécanismes d'absorption et le degré d'exposition au plomb pour chaque oiseau. Ces recherches devraient inclure des nécropsies, des rayons X, des analyses des isotopes du plomb et des isotopes stables du C et de l'N pour trouver les sources de plomb au cours du cycle annuel et comment elles peuvent affecter la dynamique des populations de la colonie de Christiansø, ce qui reflète l'écologie des eiders de la Baltique, qui conviennent à la biosurveillance de la voie de migration globale.Translated Description (Spanish)
Aquí investigamos si el plomo puede ser un factor que contribuye a la disminución de la población observada en una colonia báltica de eiders en incubación (Somateria mollissima). Se obtuvieron muestras de masa corporal y sangre de 50 hembras de eider en incubación en la colonia de cría del Báltico en Christiansø durante la primavera de 2017 (n = 27) y 2018 (n = 23). Todas las hembras se muestrearon dos veces durante la incubación temprana (día 4) y tardía (día 24). Se analizó la sangre completa en busca de plomo para investigar si las concentraciones excedían los umbrales tóxicos o cambiaban durante el período de incubación debido a la removilización de los huesos y el tejido hepático. También se analizó la masa corporal, la fecha de eclosión y el número de pollitos con respecto a las concentraciones de plomo. La masa corporal (media ± SD g) aumentó significativamente en el orden: día 24 en 2018 (1561 ± 154 g) < día 24 en 2017 (1618 ± 156 g) < día 4 en 2018 (2183 ± 140 g) < día 4 en 2017 (2359 ± 167 g) (todos p < 0.001). Las concentraciones de plomo aumentaron significativamente en el orden opuesto, es decir, el día 4 en 2017 (41.7 ± 67.1 μg/L) < día 24 en 2017 (55.4 ± 66.8 μg/L) < día 4 en 2018 (177 ± 196 μg/L) < día 24 en 2018 (258 ± 243) (todos p < 0.001). Del día 4 al 24, las hembras de Eider tuvieron un aumento de 1,33veces en las concentraciones de plomo en sangre en 2017 y un aumento de 1,46veces en 2018. Tres de las aves (13%) muestreadas en 2018 tenían concentraciones de plomo que excedían las concentraciones de intoxicación clínica (500 μg/L) y once (48%) tenían concentraciones que excedían el umbral de intoxicación subclínica (200 μg/L). En 2017, ninguna de las aves superó el alto umbral tóxico de intoxicación clínica, mientras que solo una (4%) superó el umbral inferior de intoxicación subclínica. Tres de las aves (6%) muestreadas en 2018 tenían concentraciones de plomo que superaban las de intoxicación clínica, mientras que 12 aves (24%) remuestreadas en ambos años superaron el umbral de intoxicación subclínica. Además, las concentraciones de plomo y la masa corporal en el día 4 afectaron positivamente la fecha de eclosión en 2018 (ambos p < 0,03) pero no en 2017. Estos resultados muestran que el plomo biodisponible en el tejido óseo y hepático representa una amenaza para la salud de aproximadamente el 25% de los eiders en incubación muestreados. Esto es particularmente crítico porque los eiders son en gran medida reproductores de capital, lo que significa que los eiders en incubación se encuentran en un estado de estrés energético. Se desconoce el origen del plomo en la incubación de eiders en la colonia de Christiansø y sigue siendo una prioridad urgente establecer la fuente, la prevalencia y el mecanismo de absorción. El aumento de plomo desde el día 4 hasta el día 24 se debe a la removilización ósea y hepática; sin embargo, es necesario identificar la (s) fuente(s) de plomo adicional (es) en los criaderos. Las investigaciones continuas deben determinar el origen, los mecanismos de absorción y el grado de exposición al plomo de cada ave. Dicha investigación debe incluir necropsias, radiografías, análisis de isótopos de plomo e isótopos estables de C y N para encontrar las fuentes de plomo en el curso del ciclo anual y cómo puede afectar a la dinámica de la población de la colonia de Christiansø, lo que refleja la ecología de los eiders bálticos que son adecuados para la biomonitorización de la ruta migratoria general.Files
1_s2.0_S016041201933675X_main.pdf.pdf
Files
(724 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1325f545baf816e4ee6d551c25a8f23a
|
724 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تركيزات الرصاص في الدم من حضانة العناكب الشائعة (Somateria mollissima) في بحر البلطيق
- Translated title (French)
- Concentrations de plomb dans le sang provenant de l'incubation d'eiders à duvet (Somateria mollissima) dans la mer Baltique
- Translated title (Spanish)
- Concentraciones de plomo en sangre procedentes de la incubación de eideros comunes (Somateria mollissima) en el Mar Báltico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3008985391
- DOI
- 10.1016/j.envint.2020.105582
References
- https://openalex.org/W1541092425
- https://openalex.org/W1994242030
- https://openalex.org/W1995011051
- https://openalex.org/W1995651091
- https://openalex.org/W2008201244
- https://openalex.org/W2012822519
- https://openalex.org/W2015706201
- https://openalex.org/W2047528178
- https://openalex.org/W2047814923
- https://openalex.org/W2050235834
- https://openalex.org/W2051342640
- https://openalex.org/W2065588634
- https://openalex.org/W2074177081
- https://openalex.org/W2074768814
- https://openalex.org/W207905703
- https://openalex.org/W2089861014
- https://openalex.org/W2099962351
- https://openalex.org/W2111707007
- https://openalex.org/W2123012683
- https://openalex.org/W2125081817
- https://openalex.org/W2127629713
- https://openalex.org/W2133673026
- https://openalex.org/W2155311549
- https://openalex.org/W2315476153
- https://openalex.org/W2336090187
- https://openalex.org/W2414982712
- https://openalex.org/W2500361594
- https://openalex.org/W2538669096
- https://openalex.org/W2612691158
- https://openalex.org/W2883808582
- https://openalex.org/W2887794344
- https://openalex.org/W2921003104
- https://openalex.org/W2923065004
- https://openalex.org/W2939947264
- https://openalex.org/W2941755114
- https://openalex.org/W2944268524
- https://openalex.org/W2946387262
- https://openalex.org/W2990772099
- https://openalex.org/W3023505972