ABSTRACT
he input of contaminants to coastal ecosystems is a global problem on the rise. Data on metal pollution from tropical sites is often lacking and pilot surveys are urgently needed to provide a general framework to estimate the relative impact of these and other pollutants. The objective of this study was to make accessible data on trace metals collected during pilot surveys (2000-2006) at four coastal embayments of Costa Rica. Cu, Fe, Mn and Zn were analyzed by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) and Al, Cd, Ni, Pb and Sn by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry (GFAAS). Concentrations of Fe, Pb, Zn, Mn, and Ni were determined by FAAS or GFAAS, in tissues of the rock snail Acanthais brevidentata, the infaunal bivalves Anadara tuberculosa and Tagelus affinis (from three Pacific sites: Culebra Bay, Gulf of Nicoya, and Golfito Bay) and in the clam Polymesoda arctata from the Caribbean coast (Moín Bay). In addition, Sn, Cd and Cu were evaluated in tissues of T. affinis. A group of specimens of T. affinis was depurated for 72 hours in filtered seawater from the collection site. Concentrations varied between and within sites and also between parts of the same organisms. Maximum concentrations (μg/g dry weight) were: Fe 2 230(P. arctata-tissues, Moín Bay), Pb 195 (P. arctata-tissues, Moín Bay), Zn 961 (A. brevidentata-tissues, Golfito Bay), Mn 921(P. arctata-tissues, Moín Bay), and Ni 10.5 (A. tuberculosa-shells, Golfito Bay). Minimum concentrations (μg/g dry weight) were: Fe 5.36 (P. arctata-tissues, Moín Bay), Pb < 0.20 (P. arctata-foot, Moín Bay), Zn 2.75 (P. arctata-shell, Moín Bay), Mn 5.5(A. tuberculosa-foot, Gulf of Nicoya) and Ni 0.83 (A. tuberculosa-foot, Golfito Bay). Tissues of nondepurated T. affinis had maximum-minimum concentrations (μg/g dry weight) of Sn (3.74-2.73), Cd (0.69-0.43) and Cu (21.6-14.8). The concentrations (except for Pb and Mn) were within values reported in recent literature. The relatively high concentration of Pb was probably related to the use at the time of sampling of leaded fuel in small boat operations at the site, while no evident cause was found for the high Mn values. Depuration was partially effective in lowering the metal burden in T. affinis. Data gathered during the pilot survey were indicative of relatively clean conditions of Culebra Bay, while the other three sites have important concentrations of certain contaminants, including metals. In spite of the fact that this data was collected more than a decade ago, it remains as the most recent available on trace metals from coastal mollusks of Costa Rica. Rev. Biol. Trop. 63(4): 1007-1019. Epub 2015 December 01.
a llegada de contaminantes a los ecosistemas costeros es un problema global en aumento. Los datos sobre contaminación por metales en sitios tropicales son escasos y se necesitan con urgencia estudios para proveer un marco de referencia y estimar el impacto relativo de estos y otros contaminantes. El objetivo de este trabajo fue hacer accesible los datos de metales traza recolectados durante estudios piloto (2000-2006) en cuatro bahías de Costa Rica. Cu, Fe, Mn and Zn fueron analizados por Absorción Atómica de llama (AAL) y Al, Cd, Ni, Pb y Sn por Absorción Atómica en Horno de grafito (AAHG). Las concentraciones de Fe, Pb, Zn, Mn, y Ni fueron determinadas en moluscos mediante AAL o en AAHG, en tejidos del caracol de las rocas Acanthais brevidentata, los bivalvos infaunales Anadara tuberculosa y Tagelus affinis de la costa Pacífica (Bahía Culebra, Golfo de Nicoya, y Bahía de Golfito) y en la almeja Polymesoda arctata de la costa Caribe (Bahía de Moín). Adicionalmente, Cd, Cu y Sn, fueron evaluados en tejidos de T. affinis. Un grupo de T. affinis fue depurado por 72 horas en agua de mar del sitio, filtrada. Las concentraciones (μg/g peso seco) variaron entre y dentro de los sitios y también entre las partes de los mismos organismos. Las concentraciones máximas fueron: Fe 2 230 (P. arctata-tejidos, Bahía de Moín), Pb 195 (P. arctata-tejidos, Bahía de Moín), Zn 961 (A. brevidentata-tejidos, Bahía de Golfito), Mn 921(P. arctata-tejidos, Bahía de Moín) y Ni 10.5 (A. tuberculosa-concha, Bahía de Golfito). Las concentraciones mínimas fueron: Fe 5.36 (P. arctata-tejidos, Bahía Moín), Pb <0.20 (P. arctata-pie, Bahía de Moín), Zn 2.75 (P. arctata-concha, Bahía de Moín), Mn 5.5(A. tuberculosa-pie, Golfo de Nicoya) y Ni 0.83 (A. tuberculosa-pie, Bahía de Golfito). Los tejidos de T. affinis no depurada mostraron concentraciones máxima-mínima de Sn (3.742.73), Cd (0.69-0.43) y Cu (21.6-14.8). Las concentraciones, excepto para Pb y Mn, estuvieron dentro de valores reportados en la literatura reciente. La relativamente alta concentración de Pb probablemente estuvo relacionada con el uso de gasolina adicionada con plomo en la operación de embarcaciones menores en la época de la toma de muestras, mientras que no se encontró causa evidente para los altos valores de Mn. La depuración fue parcialmente efectiva en bajar la carga de metales en T. affinis. Los datos obtenidos durante el estudio piloto son indicativos de condiciones relativamente limpias en Bahía Culebra, mientras que los otros tres sitios tienen concentraciones importantes de ciertos contaminantes, incluyendo metales. No obstante que los datos fueron recolectados hace más de una década, estos son los más recientes disponibles para moluscos costeros de Costa Rica.
ABSTRACT
Resumen Se indagó, de septiembre del 2005 a noviembre del 2007, las propiedades oceanográficas físicas, químicas y biológicas (zooplancton) más relevantes del Golfo Dulce, Pacífico Sur de Costa Rica, y las tipologías meteorológicas de la zona, con el objetivo de analizarlas y hacerlas disponibles como referencia en el establecimiento de actividades adecuadas para su conservación, dado que es un ecosistema acuático único en Costa Rica. El patrón de circulación de las aguas en el Golfo Dulce es el típico de estuarios tipo fiordo, con una estratificación de flujo en la columna de agua. Las corrientes marinas superficiales alcanzaron velocidades cercanas a los 18cm/s en la región de entrada al Golfo, que disminuyeron al ampliarse el área del golfo donde las velocidades llegaron a alcanzar poco más de 5cm/s en el extremo noroeste, Rincón. Predominó el flujo superficial de este-oeste, mientras que en la zona de Puerto Jiménez la velocidad fue moderada de 5.4cm/s con dirección sur. Se detectaron velocidades mayores cercanas al umbral de la entrada del golfo (17.8cm/s) y en el fondo el ámbito fue de 2.0cm/s a 4.8cm/s. Se establecieron cinco sitios de muestreo denominados GD1, GD2, GD3, GD4 y GD5, que se visitaron en cinco ocasiones, excepto en GD5 que se visitó solo una vez. No se detectó la ausencia de oxígeno disuelto en las aguas profundas del Golfo (70m a los 140m), aunque las concentraciones fueron bajas (0.25mg/L a 1.10mg/L). La distribución de las concentraciones de los nutrimentos reflejó los patrones usuales para sistemas estuarinos a nivel horizontal, y a nivel vertical las concentraciones de fosfato y silicato fueron mayores al descender en la columna de agua, tanto en la estación lluviosa como en la seca. La descomposición de la materia orgánica fue evidente puesto que las concentraciones de nitrato fueron incrementándose en las aguas profundas. De los datos de concentración de nutrimentos, se deduce que el Golfo Dulce puede ser considerado como un cuerpo de agua que se mantiene en un estado de muy buena calidad ambiental. El grupo zooplánctico dominante fue el de los copédodos (44%-83.6%). Los vientos oeste ecuatoriales se detectaron en junio y fueron más intensos entre septiembre y octubre, lo que correspondió con promedios altos de altura de las olas. A su vez, los vientos alisios de diciembre a abril disminuyeron la energía del oleaje que entra al golfo y por lo tanto la altura promedio de las olas. El ciclo anual de la precipitación fue un patrón bimodal típico del Pacífico de América Central, con máximos en mayo y octubre, con la interrupción debida al veranillo o canícula, y un mínimo de precipitación ocurrió en febrero. Golfo Dulce es un ambiente único en todo el Pacífico Este Tropical, y aunque parezca mostrar condiciones ambientales saludables, está amenazado por muchas actividades humanas; ante todo urge el establecimiento de políticas de ordenamiento y planificación de las mismas, para proteger el ecosistema bajo los principios de uso sostenible.
Abstract From September 2005 to November 2007 we studied the meteorological typologies and the physical, chemical and zooplankton oceanography of Golfo Dulce, a unique aquatic ecosystem in the South Pacific of Costa Rica. The water circulation pattern in Golfo Dulce is typical of fjord-type estuaries, with flux stratification within the water column. Surface water currents reached speeds near 18cm/s in the vicinity of the sill and diminished inward to the northwest at around 5cm/s. The east-west flux was predominant, whereas near Puerto Jiménez the speed was a moderated 5.4cm/s with a south direction. Higher speeds were found near the sill (17.8cm/s) and at the bottom (2.0cm/s to 4.8cm/s). One station was visited once, five were visited five times each. Dissolved oxygen was not absent in deep waters (70m to 140m), but concentrations were low (0.25mg/L to 1.10mg/L). Nutrient concentrations and distribution had the usual horizontal estuarine patterns and for the vertical level phosphate and silicate concentrations increased with depth. Decomposition of organic matter was evident because nitrate concentrations were higher in deep waters. Surface nutrient concentrations indicated the gulf has good environmental quality that sustains a variety of life. Copepods dominated zooplankton (44%83.6%). The strongest equatorial westerlies were detected between September and October, coincident with higher wave heights. The trade winds blowing from December to April reduced the energy of entering waves and therefore the mean wave height. The annual rainfall cycle was the typical bimodal pattern from the Central America Pacific, with maxima in May and October, except for the midsummer interruption, and minimum rain was on February. Golfo Dulce is a unique environment in the Eastern Tropical Pacific, shows healthy environmental conditions, and is threatened; therefore we urge the establishment of zoning policy for human activities, and to improve protection under the principles of sustainable use. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 1): 131-160. Epub 2015 April 01.