Padrões de movimentação e bioacumulação de metais em Rhizoprionodon lalandii, com implicações para gestão pesqueira no sul do Brasil

Abstract

Resumo: Os elasmobrânquios (tubarões e raias), são um grupo de importância ecológica e econômica que vêm sofrendo declínios populacionais alarmantes devido a ameaças como sobrepesca e poluição. Tubarões com hábitos de vida costeiros, como os do gênero Rhizoprionodon, se tornam mais vulneráveis a essas ameaças, devido principalmente a proximidade de fontes de contaminação. Dessa forma relacionar seus hábitos de vida a exposição por essas fontes se torna crucial para que planejamentos estratégicos de conservação das espécies sejam implementados, como também estabelecimento de parâmetros de consumo da carne de cação, ou seja, de raias e tubarões, os quais envolvem um escopo de preocupações relacionados a Saúde Pública. Rhizoprionodon lalandii é uma espécie de tubarão que ocorre no Oceano Atlântico Sul. Exibe pequeno porte e está categorizado comoVulnerável (VU) e em declínio pela IUCN. No estado do Paraná, a espécie possui altos índices de captura, venda e consumo. Os padrões de movimentação e uso de hábitat da espécie ainda não são totalmente esclarecidos, como também dados sobre contaminantes, como os metais. Dessa forma, aplicamos a ferramenta de microquímica das vértebras, como também a análise de metais em tecidos da espécie, para preencher parte dessas lacunas, tendo como principais objetivos: (1) Avaliar o efeito da variabilidade no uso de hábitat e do tamanho dos indivíduos nas concentrações de Hg muscular. (2) Avaliar a concentração e presença de metais no tecido hepático, branquial e muscular para os diferentes sexos e tamanho corporal da espécie. Um total de 39 indivíduos foram obtidos entre setembro de 2020 e janeiro de 2022 por meio de pescadores artesanais do município de Matinhos, Paraná. Após o desembarque pesqueiro, os exemplares foram medidos e pesados, identificados quanto ao sexo, e extraídas as cinco primeiras vértebras dos indivíduos. Em laboratório as vértebras foram processadas e a idade estimada seguindo protocolo estabelecido para a espécie. As concentrações de Bário (Ba) e Cálcio (Ca) vertebral foram mensuradas por um sistema de ablação à laser acoplado a um espectrômetro de massa com fonte de ionização por plasma do tipo quadrupolo (LA-ICPMS). Por meio de modelos aditivos generalizados de efeitos mistos (GAMMs) foi verificado um efeito significativo da razão de Ba/Ca vertebral na concentração de Hg na musculatura de R. lalandii, indicando que o uso de habitats com maior influência do aporte continental pelos indivíduos (ex., estuários e plataforma continental interna) pode resultar em maiores concentrações de Hg muscular. Para análise de bioacumulação de metais as amostras de tecidos foram analisadas por espectometria de massa por plasma indutivamente acoplado (ICPMS). O teste de Kruskal-Wallis indicou diferenças significativas entre os tecidos para todos os metais. Os elementos Co, Cu, Fe, Cd apresentaram concentrações mais altas no fígado, Mn, Zn, Al e Pb nas brânquias, e Hg no músculo. Destacamos aqui a importância de monitorar a espécie no estado do Paraná, pela presença de metais potencialmente tóxicos e acima dos níveis recomendados para consumo, como observado para Hg. Por fim, espera-se que os resultados encontrados aqui enfatizem a importância da conservação e qualidade dos sistemas costeiros para manutenção de populações como R. lalandii, contribuindo de forma significativa a gestão adequada deste recurso pesqueiro e seu consumo na região.

Abstract: Elasmobranchs (sharks and rays) are a group of ecological and economic importance that have been suffering alarming population declines due to threats such as overfishing and pollution. Sharks with coastal life habits, such as those of the genus Rhizoprionodon, become more vulnerable to these threats, mainly due to the proximity of sources of contamination. In this way, relating their life habits to exposure from these sources becomes crucial for the implementation of strategic plans for the conservation of the species, as well as the establishment of consumption parameters for dogfish meat, that is, rays and sharks, which involve a scope of concerns related to Public Health. Rhizoprionodon lalandii is a species of shark that occurs in the South Atlantic Ocean. It exhibits small size and is categorized as Vulnerable (VU) and in decline by the IUCN. In the state of Paraná, the species has high rates of capture, sale and consumption. The patterns of movement and habitat use of the species are still not fully understood, as well as data on contaminants, such as metals. In this way, we applied the microchemistry tool of the vertebrae, as well as the analysis of metals in tissues of the species, to fill part of these gaps, having as main objectives: (1) Evaluate the effect of variability in habitat use and the size of individuals in muscle Hg concentrations. (2) Evaluate the concentration and presence of metals in liver, gill and muscle tissue for different sexes and body sizes of the species. A total of 39 individuals were obtained between September 2020 and January 2022 by artisanal fishermen in the municipality of Matinhos, Paraná. After unloading the fish, the specimens were measured and weighed, identified according to sex, and the first five vertebrae of the individuals were extracted. In the laboratory, the vertebrae were processed and the age estimated following the protocol established for the species. Vertebral Barium (Ba) and Calcium (Ca) concentrations were measured by a laser ablation system coupled to a quadrupole plasma ionization source mass spectrometer (LA-ICPMS). By means of generalized additive models of mixed effects (GAMMs) a significant effect of the vertebral Ba/Ca ratio on the concentration of Hg in the musculature of R. lalandii was verified, indicating that the use of habitats with greater influence of the continental contribution by the individuals (g., estuaries and inner continental shelf) may result in higher muscle Hg concentrations. For analysis of bioaccumulation of metals, tissue samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICPMS). The Kruskal-Wallis test indicated significant differences between tissues for all metals. The elements Co, Cu, Fe, Cd showed higher concentrations in the liver, Mn, Zn, Al and Pb in the gills, and Hg in the muscle. We emphasize here the importance of monitoring the species in the state of Paraná, due to the presence of potentially toxic metals and above the recommended levels for consumption, as observed for Hg. Finally, it is expected that the results found here emphasize the importance of conservation and quality of coastal systems for the maintenance of populations such as R. lalandii, significantly contributing to the proper management of this fishery resource and its consumption in the region.

RESUMO RESUMO EM LINGUAGEM ACESSÍVEL: Tubarões e raias são um grupo de importância ambiental, social e econômica que vêm sofrendo declínios alarmantes, principalmente por ameaças como sobrepesca e poluição. Dessa forma pesquisas que investiguem a relação de uso do habitat com a interação com contaminantes, como também a presença deles nesses animais são importantes para manutenção dessas espécies, como também monitorar a qualidade da carne de raias e tubarões, vendida como cação. Rhizoprionodon lalandii é uma espécie que ocorre no Atlântico Sul, de pequeno porte com alta altamente fiel a região costeira, categorizado como Vulnerável (VU) e em declínio pela IUCN. Pouco se sabe sobre suas movimentações e como ele utiliza o litoral do Paraná, como também sua interação com contaminantes. No estado do Paraná a espécie possui altos índices de captura, venda e consumo. Dessa forma utilizamos as vértebras dos indivíduos capturados pela frota artesanal do Paraná para avaliar elementos, como o bário, nos fornecendo assim informações sobre os habitats por onde o animal percorre, e assim a relação de proximidade a áreas de influência estuarina com o contato com metais como o mercúrio. Também buscamos avaliar as concentrações de diferentes metais essenciais para sobrevivência e não essenciais potencialmente tóxicos para fins de monitoramento de saúde das populações e do consumo da carne. Assim coletamos 39 indivíduos no município de Matinhos, que após desembarque foram medidos e pesados, e identificados quanto ao sexo. As cinco primeiras vértebras dos indivíduos foram coletadas, processadas e a idade estimada em uma base anual. Em seguida, as concentrações elementares foram identificadas por um equipamento (sistema de Ablação à laser). Para análise nos metais foram coletadas amostras de tecidos. Os resultados demonstraram que a espécie possui baixa mobilidade no local, apesar de ocorrer variações nas concentrações de bário nas vértebras, principalmente para as fêmeas, encontramos uma associação entre os níveis de mercúrio e bário, indicando o uso de áreas com aporte do continente. Foram encontradas concentrações de metais essenciais e não essenciais em todos tecidos, indicando que a espécie acumula tais metais em seus tecidos, e acendendo um alerta para concentrações acima do limite permitido por lei para o mercúrio em dois indivíduos amostrados. Por fim espera-se que as informações resultantes enfatizem a importância da conservação e qualidade dos sistemas costeiros para manutenção de populações como R. lalandii, trazendo novas informações que possam contribuir de forma significativa a gestão adequada deste recurso pesqueiro, como também determinar níveis seguros de seu consumo para cada região onde a espécie ocorre.