Variabilidad geográfica de la concentración de Hg, Co, Fe y Ni en mejillones Mytilus californianus (Conrad, 1837) de la costa de Baja California
Geographic variability of the concentration of Hg, Co, Fe and Ni in mussels Mytilus californianus (Conrad, 1837) from the coast of Baja California
E.A. Gutiérrez-Galindo1,2* y A. Muñoz-Barbosa1
1 Instituto de Investigaciones Oceanológicas Universidad Autónoma de Baja California Km. 107 Carretera Tijuana-Ensenada Ensenada, Baja California, México.
]]> 2 Centro de Estudios Tecnológicos del Mar - Plantel Ensenada Km. 6.5 Carretera Ensenada-Tijuana Ensenada, Baja California, México. *E-mail: efrain@uabc.mx
Recibido en agosto de 2002;
aceptado en noviembre de 2002.
Resumen
En este estudio se determinó la distribución espacial de la contaminación por Hg, Fe, Co y Ni en la costa noroccidental de Baja California mediante el uso del mejillón Mytilus californianus como biomonitor. Durante febrero y julio de 1994 se realizaron muestreos de mejillones en ocho localidades situadas a lo largo de 300 km de costa, desde Punta Bandera (10 km al sur de la frontera México-EUA) hasta San Quintín (300 km al sur de la frontera). La distribución espacial de Hg presentó un gradiente norte-sur desde Punta Bandera (0.331 µg g-1) hasta San Quintín (0.094 µg g-1). Este gradiente sugiere que la distribución de Hg es afectada por las actividades antropogénicas cercanas a la frontera México-EUA. El Co presentó una distribución espacial con concentraciones significativamente mayores (P < 0.01) en Piedra Blanca (2.98 µg g-1) y San Quintín (2.26 µg g-1). El Ni mostró una distribución espacial irregular, con concentraciones mayores en Punta Bandera (2.07 µg g-1) y San Quintín (1.83 µg g-1). El Fe presentó mayores concentraciones de Punta Banda a Bajamar en febrero (504-515 µg g-1); a excepción de Punta China (1142 µg g-1), localidad caracterizada por la extracción de material pétreo para el uso de la industria cementera, las estaciones del centro del área de estudio presentan menores concentraciones de este metal. No se observaron correlaciones significativas entre los metales y las variables biológicas de los mejillones analizados. En el análisis de agrupamiento (clusters) entre metales, el Hg se asoció a elementos descritos en otro estudio (Ag y Pb) los cuales mostraron estar influenciados antropogénicamente. El análisis de agrupamiento entre localidades de muestreo resultó en la integración de tres zonas geográfica, las cuales pueden ser definidas como zona contaminada, zona de transición y zona limpia.
Palabras clave: Metales, mejillones, costa noroccidental de Baja California.
Abstract
]]> The spatial distribution of the Hg, Fe, Co, and Ni pollution was determined in the Northwest coast of Baja California using the mussel Mytilus californianus as biomonitor. Samplings of mussels were done during February and July 1994 at eight sites located along 300 km of coast, from Punta Bandera (10 km south of the Mexico-USA border) to San Quintin (300 km south of the border). The spatial distribution of Hg showed a North-South gradient from Punta Bandera (0.331 µg g-1) to San Quintin (0.094 µg g-1). This gradient suggests that the Hg distribution is affected by anthropogenic activities nearby the Mexico-USA border. Cobalt showed a spatial distribution with significantly higher concentrations (P < 0.01) in Piedra Blanca (2.98 µg g-1) and San Quintin (2.26 µg g-1). Nickel showed an irregular spatial distribution with higher concentrations in Punta Bandera (2.07µg g-1) and San Quintin (1.83 µg g-1). In general, Fe showed higher concentrations from Punta Bandera to Bajamar in February (515-504 µg g-1); except for Punta China (1142 µg g-1) that is characterized by the extraction of petrous material for the cement industry, the sampling sites in the central part of the study area showed lower concentrations. No significant correlations were observed among metals and the biological variables of the analyzed mussels. The cluster analysis among metals, grouped Hg with elements (Ag and Pb) associated with anthropogenic activities in a previous study. Cluster analysis showed three geographical zones that could be defined as polluted, transition and clean zone, respectively.Key words: Metals, mussels, northwest coast of Baja California.
Introducción
Los estudios de contaminación por metales pesados en el medio ambiente marino tienen el propósito de proteger los ecosistemas marinos costeros, en general, y la salud humana, en particular. Con este fin, se han empleado organismos centinelas como indicadores biológicos cuantitativos de la contaminación por metales pesados en el medio marino (Goldberg, 1975; Phillips, 1980; Cantillo, 1998; Rainbow y Blackmore, 2001). Desde hace más de dos décadas y hasta la actualidad se ha propuesto el uso de mejillones del género Mytilus para evaluar las tendencias espaciales y temporales de algunos contaminantes en los ambientes costeros (Stephenson y Leonard, 1994; Beliaeff et al., 1997; Haynes y Toohey, 1998; Moukrim et al., 2000). En general, se argumenta que estos organismos acumulan los metales a partir de su alimento y del agua de mar en concentraciones que exceden considerablemente a las encontradas en el ambiente; además de hacerlo en proporción a las concentraciones encontradas en su alrededor (Phillips, 1976; Phillips y Rainbow, 1993).
A partir de que los mejillones se comenzaron a utilizar como biomonitores también se han realizado investigaciones para conocer los factores o procesos que afectan la variabilidad en la concentración de metales en estos organismos. La talla (Latouche y Mix, 1982), la tasa de filtración (Boyden, 1977), el sexo (Latouche y Mix, 1982; Orren et al., 1980) y la época del año (Orren et al., 1980; Boalch et al., 1981; Ouellette, 1981) pueden ser importantes fuentes de variación de los contenidos de metales en el organismo en este tipo de estudios y, aparte de todas ellas, también existe la variabilidad no relacionada con ningún proceso conocida como residual (Lobel et al., 1989). Esta información ha mostrado su utilidad en la planeación de estudios de contaminación costera a gran escala en espacio y tiempo, pues permite minimizar los efectos de los procesos que se conoce tienen influencia (a pequeña escala en espacio y tiempo) en la variabilidad de la concentración de metales en mejillones (Gault et al., 1983; Goldberg et al., 1983; O'Conner, 1996; Beliaeff et al., 1997).
La costa noroccidental de Baja California, México, se encuentra localizada al sur de una de las zonas más industrializadas del mundo (el sur de California, E.U.A.). De manera particular, las descargas de aguas residuales de Point Loma en San Diego, California, y la de Punta Bandera en Tijuana, Baja California, impactan de manera determinante el medio ambiente costero de la zona fronteriza. La de Point Loma es una planta de tratamiento avanzado que libera sus aguas de desecho a través de un emisor submarino que descarga a 7.2 km de la costa y a una profundidad de 93 m. La planta de tratamiento de Punta Bandera cuenta con sistema de tratamiento secundario. Esta planta libera, a cielo abierto y sobre la línea de costa, un flujo promedio de 130 x 106 litros día-1 de desechos líquidos y una cantidad aproximada de 6,000 toneladas de sólidos suspendidos anualmente (SCCWRP, 1989).
Para evaluar el impacto ambiental que las descargas antropogénicas tienen en la distribución espacial de metales pesados e identificar otros procesos que determinen su variabilidad en el ambiente costero de Baja California, se han realizado estudios de metales pesados en agua (Sañudo-Wilhelmy y Flegal, 1991; 1996; Segovia-Zavala et al., 1998; Delgadillo et al., 2001), en sedimentos (Gutiérrez-Galindo et al., 1994a; Villaescusa-Celaya et al., 1997; 2000) y en organismos (Gutiérrez-Galindo y Flores-Muñoz, 1986; Martin et al., 1988; Gutiérrez-Galindo et al., 1994b; Muñoz-Barbosa et al., 2000; Gutiérrez-Galindo y Muñoz-Barbosa, 2001). Sin embargo, con respecto a los estudios en organismos no ha existido consistencia en cuanto al tipo de trabajo, los metales que se estudian y la continuidad con que se realizan. En general, se ha encontrado que las distribuciones espaciales de Ag y Pb en la costa noroccidental de Baja California se encuentran estrechamente ligadas a las actividades del hombre y presentan concentraciones altas (en agua, sedimentos y organismos) en la frontera México-EUA (Baja California-California).
Algunos de los trabajos previamente mencionados pertenecen a investigaciones que fueron diseñadas para determinar la distribución espacial de los contaminantes. La mayoría han sido efímeros y no han proporcionado mucha información acerca de las tendencias de largo periodo de los mismos contaminantes (Stephenson y Leonard, 1994). En la actualidad es necesario realizar estudios para investigar los procesos que determinan la distribución espacial de la concentración de metales en mejillones, en particular de mercurio, hierro, cobalto y níquel. Esto generará información que permitirá identificar tendencias espaciales y temporales de largo periodo de estos elementos, las cuales son muy importantes para implementar y apoyar políticas en relación a la protección del ambiente costero. De la misma forma, estos trabajos permiten aportar información de referencia, en condiciones locales, para conocer la evolución de la contaminación por metales pesados en el área examinada. El objetivo de este estudio es caracterizar la distribución espacial de las concentraciones de Hg, Fe, Co y Ni en el tejido blando de Mytilus californianus en algunos sitios de la costa noroccidental de Baja California.
]]> Materiales y métodos
Descripción del área de estudio
El área de estudio fue la zona costera desde la frontera México-Estados Unidos (Tijuana-San Diego) hasta la Bahía San Quintín (300 km al sur de la frontera) (fig. 1). Esta zona se encuentra dentro de la parte sur del área conocida como la Cuenca del Sur de California, misma que se extiende, de este a oeste, desde la línea de costa hasta el sistema de la Corriente de California y, de norte a sur, desde Punta Concepción, California hasta Cabo Colonet, Baja California (Mearns, 1973).
En esta área las surgencias se presentan durante todo el año y las más intensas ocurren de abril a julio. Las aguas provienen de profundidades inferiores a los 100 metros y la extensión hacia el mar de la estructura horizontal superficial típica de surgencias se observa hasta 50 km mar adentro, aproximadamente (Gómez-Valdez, 1983).
La hidrodinámica de la zona de estudio es compleja, el patrón de corrientes se encuentra constituido por un sistema en el que la Corriente de California predomina transportando agua hacia el sur (Lynn et al., 1982). Los mayores aportes de agua dulce a la zona costera son las descargas de aguas residuales de las metrópolis de San Diego y Tijuana (Segovia-Zavala et al., 1998).
Muestreo de organismos
Durante febrero y julio de 1994 se efectuaron muestreos de M. californianus en ocho localidades distribuidas a lo largo de 300 km de costa, desde Punta Bandera (10 km al sur de la frontera México-EUA) hasta San Quintín (fig. 1). En cada una de las estaciones se colectaron 50 organismos. Los muestreos se efectuaron de un mismo manto y se trató de muestrear organismos de tamaño similar (40-60 mm) para minimizar la variación en la concentración de metales debida a la talla, y a un mismo nivel de marea para evitar las diferencias debidas al tiempo de exposición (Coleman, 1980). Inmediatamente después de la recolecta los organismos fueron transferidos a bolsas de polietileno de cierre hermético previamente lavadas con agua deionizada. Enseguida se colocaron en hieleras y se transportaron al laboratorio donde fueron congeladas a -20°C hasta su análisis posterior. La disección, medición y pesado de los organismos está descrita en Gutiérrez-Galindo y Muñoz-Barbosa (2001).
Análisis químico y cuantificación de metales en organismos
]]> Para el análisis de mercurio se tomaron 5 g de tejido blando húmedo y se transfirieron a vasos de precipitado de vidrio de 25 ml, se les adicionaron 10 ml de HNO3 concentrado (grado metal traza), se taparon con vidrios de reloj y se dejaron a temperatura ambiente por 12 horas. Posteriormente se calentaron 50°C por 2 horas aproximadamente y se pusieron a reflujo a 100-200°C durante 4 horas. Más tarde se enfriaron, se les adicionaron 15 ml de H2O deionizada y 5 ml de K2Cr2O7 al 5%. Finalmente, el digerido se diluyó a 50 ml con H2O deionizada, se agitó y se dejó estabilizar por lo menos durante 20 minutos. La digestión para el análisis de Fe, Co y Ni se realizó de acuerdo al método de Stephenson et al. (1979). Para determinar el porcentaje de humedad de las muestras se tomó 1 g de cada una de ellas y se puso a secar a 70°C durante 72 horas.La concentración de mercurio se determinó mediante la técnica de vapor frío usando un espectrofotómetro de absorción atómica marca Varian modelo SpectrAA 220 equipado con un generador de vapor VGA-77. Para la determinación de Fe, Co y Ni se utilizó un espectrofotómetro de absorción atómica Varian modelo SpectrAA 880. En el caso del Fe se utilizó flama de aire-acetileno y, para Co y Ni, un horno de grafito con corrector de fondo Zeeman. Para evaluar la calidad de los procedimientos analíticos empleados, por cada 15 muestras se analizaron dos estándares de referencia de tejido, el NIST Oyster tissue 1566a y el CRM-2976 de la National Oceanic and Atmospheric Administration de los EUA (NOAA) y un blanco de procedimiento (tabla 1).
Análisis estadístico
Para detectar diferencias estadísticamente significativas entre localidades de muestreo, en las concentraciones de los elementos en los mejillones, se usó la prueba paramétrica de análisis de varianza (ANOVA) seguida de la prueba a posteriori Student-Newman-Keuls. Previamente, para cubrir los requisitos necesarios del análisis de varianza paramétrico se aplicaron pruebas de homogeneidad de varianzas (Prueba de Bartlett) y de normalidad (Kolmogorov-Smirnov). Se realizaron análisis de correlación Producto-Momento de Pearson para buscar las posibles asociaciones entre las diferentes variables (concentración de metales, talla, peso húmedo). Para identificar grados de similitud entre estaciones de muestreo y entre distribuciones espaciales de metales se realizaron análisis de agrupamiento jerárquico (Hierarchical Clustering). Para estos dos últimos análisis se utilizó la transformación log10 de la concentración de metales.
Resultados
Patrones de distribución de metales pesados
Las distribuciones espaciales de Hg en los mejillones en febrero y julio muestran gradientes de norte a sur bien definidos (fig. 2). Punta Bandera registró los mayores valores de Hg durante febrero (0.331) y julio (0.168). Los valores más bajos se observaron en los mejillones de San Quintín (0.094) durante febrero y en los de Eréndira (0.053) en julio. Para ambos meses se encontró que las concentraciones de Hg en el mejillón fueron significativamente mayores (P <0.01) en las localidades del norte.
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La distribución espacial de Co presentó mayores concentraciones en los mejillones de las localidades de la parte centro-sur del área (fig. 3). Los valores más altos se observaron en los organismos colectados en Punta China (2.06) en febrero y en Piedra Blanca (2.98) durante julio. Las menores concentraciones se registraron en los mejillones de Punta Banda (0.84) durante febrero y en los de Punta Bandera (0.59) en julio. El análisis de varianza indica que en febrero no se observaron diferencias significativas (P < 0.01) entre las localidades examinadas. Sin embargo, en julio los valores de Co en Piedra Blanca y San Quintín fueron significativamente mayores que en el resto de las localidades.
El Ni, en febrero y julio, presentó una distribución espacial irregular y sin tendencias definidas (fig. 4). Los mayores valores se registraron en los mejillones de Punta Bandera (2.07) en febrero y en los de San Quintín (1.83) en julio. Los valores más bajos se observaron en los organismos de Piedra Blanca (0.79) en febrero y en los de Eréndira (0.58) en julio. Popotla y Bajamar presentaron concentraciones de Ni en los organismos significativamente mayores (P <0.01) a la detectada en los mejillones de Eréndira durante julio. A excepción de ésta, no se encontró ninguna otra diferencia significativa entre localidades.
La distribución espacial de Fe en febrero presentó mayores concentraciones en los mejillones de Punta Bandera y Bajamar (515 y 504, respectivamente), localidades ubicadas en la parte norte, y en los organismos de Piedra Blanca y San Quintín (392 y 408, respectivamente), estaciones localizadas en la parte sur de la zona de estudio (fig. 5). Las menores concentraciones de este elemento se ubicaron en los mejillones de las localidades del centro del área investigada. Sin embargo, a pesar de ser una localidad del centro del área de estudio, Punta China registró los mayores niveles de Fe en los organismos durante febrero (1142) y julio (529). Los valores más bajos de Fe se presentaron en los mejillones de Punta Banda en febrero (186) y julio (72).
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Correlación entre concentraciones de metales y características biológicas de los mejillones
La matriz de correlación Producto-Momento de Pearson entre las concentraciones de Hg, Co, Ni y Fe en el tejido blando de M. californianus, las características biológicas y la distancia a una zona de influencia antropogénica considerable (DZIAC) (Punta Bandera) para febrero y julio se describen en la tabla 2. Los resultados indican que en febrero ninguna de las características biológicas (talla, peso húmedo e índice de condición) correlacionaron significativamente (P < 0.05) con los metales analizados en este estudio. Asimismo, los resultados señalan la no existencia de correlación significativa entre la variable DZIAC y los metales examinados. En febrero, el análisis estadístico mostró una sola correlación significativa (r = 0.84, P < 0.05) entre Fe y Co.
En julio se presentaron correlaciones significativas entre Hg y el peso húmedo del organismo (r = 0.73, P < 0.05), así como también entre el Co y la variable DZIAC (r = 0.74, P < 0.05) (tabla 2). Los resultados no indican la existencia de alguna correlación entre los metales analizados, en julio. En cuanto a las características biológicas, se detectaron correlaciones significativas entre la talla y el índice de condición (r = 0.88, P < 0.05), asi como también entre la talla y el peso húmedo (r = 0.74, P < 0.05) y entre el peso húmedo y el índice de condición (r = 0.75, P < 0.05) del organismo.
Resultados del análisis de correlación de Pearson entre metales, y análisis de agrupamiento entre metales y entre localidades de muestreo
Para efecto de integrar conocimiento sobre el comportamiento de los metales pesados en la costa noroccidental de Baja California mediante el uso de M. californianus como bio-monitor, se realizaron análisis estadísticos que incluyeran los valores de Co, Fe, Ni y Hg de este trabajo con los valores de Ag, Al, Cd, Cr, Cu, Mn, Pb y Zn obtenidos por Muñoz-Barbosa et al. (2000). Las concentraciones de los elementos descritos en ambas investigaciones fueron obtenidas a partir de los mismos organismos muestreados durante febrero y julio de 1994 en la zona de estudio.
La matriz de correlación Producto-Momento de Pearson entre la concentración de metales en tejido blando de M. californianus para febrero y julio se presentan en la tabla 3, el análisis de agrupamiento entre metales para febrero y julio se muestra en la figura 6 y el dendograma del análisis de agrupamiento entre localidades se presenta en la figura 7.
Discusión
Las localidades estudiadas de la costa noroccidental de Baja California, difieren en densidad poblacional y su medio ambiente marino ha sido utilizado para actividades recreativas, comerciales, pesqueras e industriales, las cuales han contribuido de alguna manera en la distribución de los aportes de contaminantes a la zona costera. Particularmente, la localidad de Punta Bandera es considerada como una zona de influencia antropogénica por metales (Muñoz-Barbosa et al., 2000).
Diversos autores señalan que la distribución espacial de metales pesados en organismos bivalvos puede ser explicada por la variación de factores interactuantes extrínsicos (patrón de corrientes, proceso de mezcla de aguas de diferente origen, surgencias, productividad, aporte terrígeno por lluvias) que pueden generar diferencias estacionales en la concentración de metales en la columna de agua, y/o por mecanismos de acumulación, almacenamiento y excreción de metales en los organismos (Phillips, 1977; Simkiss y Mason, 1983). Según Frías-Espericueta et al. (1999), los principales factores que regulan las concentraciones de metales pesados en los tejidos de los bivalvos son la cantidad de metales en la columna de agua (disueltos y/o particulados) y algunos parámetros biológicos.
De acuerdo a Latouche y Mix (1982), la talla del organismo puede afectar la concentración de metales pesados en moluscos. Por ejemplo, una relación inversa entre la concentración de metal y la talla puede ser atribuida a la dilución por el crecimiento del organismo. Asimismo, la independencia entre la concentración del metal y la talla sucede cuando existe un balance entre la tasa de incorporación y de excreción en los bivalvos (Usero et al., 1996). Por otro lado, Rainbow (1990) indica que los metales Fe, Zn, Cu, Cr, Co, Mn y Ni juegan un papel importante en la bioquímica como factores enzimáticos, y las correlaciones significativas entre metales y variables biológicas pueden ser debidas a las necesidades bioquímicas y/ o al secuestro pasiva de los metales debido a la unión intracelular del elemento.
En este estudio no se encontraron tendencias espaciales definidas en las características biológicas de los organismos analizados. Tanto la talla como el peso húmedo de los organismos presentaron una distribución irregular a lo largo del área de estudio y el índice de condición no mostró tendencias espaciales definidas en la zona estudiada. El análisis de correlación indicó que, en los dos muestreos (febrero y julio), se presentó sólo una correlación significativa entre la concentración de metales y las características biológicas de los organismos (Hg-peso húmedo, P < 0.05 y r = 0.73) (tabla 2). Esto sugiere que la fisiología del organismo no tuvo influencia en la concentración de metales en sus tejidos y muy probablemente los niveles de metales en el organismo se deban a factores externos.
La distribución espacial de Hg indica que existe un gradiente de norte a sur bien definido. Los valores muestran concentraciones mayores de Hg en Punta Bandera en febrero (0.331) y en julio (0.168) y una concentración menor en San Quintín (0.094) en ambos meses (fig. 2). Esto es debido posiblemente a que en la zona norte se encuentran los mayores asentamientos humanos, las actividades socioeconómicas más desarrolladas y la producción de desechos más importante. El Hg presentó correlaciones positivas significativas (P < 0.05), en ambos muestreos, con el Pb (0.93 y 0.72 para febrero y julio, respectivamente) y la Ag (0.89 y 0.77 para febrero y julio, respectivamente), obtenidos por Muñoz-Barbosa et al. (2000). Las correlaciones positivas entre estos metales pueden ser debidas a fuentes comunes, también a su covariación en la fase disuelta o particulada, y a mecanismos similares de incorporación de los metales por los organismos (Preston et al., 1972; Phillips, 1980; Broman et al., 1991). Muñoz-Barbosa et al. (2000) encontraron que la distribución espacial de las concentraciones de Ag y Pb en M. californianus de la costa noroccidental de Baja California podría estar influenciada antropogénicamente a causa de las descargas de aguas residuales y de las emisiones de Pb industrial cerca de la localidad de Punta Bandera. El hallazgo de que las concentraciones de Hg encontradas en este estudio presenten correlaciones significativas, tanto en febrero como en julio, con las concentraciones de Ag y Pb del estudio antes mencionado, sugiere que la distribución espacial de Hg podría también estar influenciada antropogénicamente.
Gutiérrez-Galindo y Flores-Muñoz (1986), en un estudio realizado con M. californianus para las mismas localidades de la zona, encontraron gradientes similares a los encontrados en este estudio, sin embargo, reportaron concentraciones de Hg mayores (0.27-0.95 µg g-1 peso seco) a las de este trabajo (0.053-0.331 µg g-1 peso seco). Lo anterior indica que se ha presentado una disminución en cuanto a la biodisponibilidad de Hg en el área examinada. Esta disminución pudo ser consecuencia de una mejora en el tratamiento de aguas residuales o de un decremento general en las fuentes de este metal hacia la zona. Por otro lado, en ningún caso la concentración de Hg en el tejido de los mejillones analizados en este estudio excedió el nivel permitido (0.5 µg g-1 peso húmedo) en algunos paises para su consumo humano (WHO, 1976).
El cobalto mostró, en ambos muestreos, cierta tendencia a presentar concentraciones mayores en el sur y menores en el norte de la zona de estudio (fig. 3). De la misma manera que el cobalto en este trabajo, Muñoz-Barbosa et al. (2000), en la misma zona de estudio encontraron gradientes bien definidos con concentraciones de cadmio, altas en el sur y bajas en el norte. Como consecuencia de que en el océano el Cd está involucrado en un proceso de regeneración similar al de la materia orgánica, y los fenómenos de surgencia afectan su concentración en la zona costera de la misma manera que a los nutrientes (Stephenson et al., 1979), los gradientes de Cd fueron atribuidos al fenómeno de la surgencia. En el muestreo de febrero, el cobalto presentó una correlación significativa (P < 0.05, r = 0.78) con las concentraciones de Cd obtenidas por Muñoz-Barbosa et al. (2000), y en julio se presentó una correlación relativamente alta aunque no significativa (r = 0.69). Esto sugiere que al menos parte de la variabilidad del Co podría estar relacionada con el fenómeno de surgencia. Los niveles de cobalto en este estudio (0.59-2.98 µg g-1 peso seco) exceden a las concentraciones reportadas por Manly et al. (1996) para un lugar pristino en el sur de Chile (0.7-1.7 µg g-1 peso seco).
]]> En febrero y julio las concentraciones de Fe en el tejido blando de los mejillones mostraron, en general, concentraciones mayores en la zona norte (Punta Bandera a Bajamar) y en el sur (Piedra Blanca y San Quintín) (fig. 5). Las menores concentraciones de Fe en los organismos se registraron en el centro de la zona de estudio (Punta Banda). Sin embargo, también en el centro del área de estudio, Punta China registró las más altas concentraciones de Fe en ambos meses. Esta localidad se ha caracterizado por una importante extracción de material pétreo para fines de uso en la industria cementera instalada en Ensenada, Baja California. La explotación y posterior embarque de este producto en la zona puede ser la explicación de las altas concentraciones de Fe en la localidad. Las concentraciones de Al y Mn reportadas por Muñoz-Barbosa et al. (2000) presentan una distribución espacial casi idéntica a la de Fe de este estudio, incluida la característica de presentar las más altas concentraciones en Punta China. Las correlaciones entre los metales de ambos estudios fueron significativas (P < 0.05) en ambos muestreos. En febrero se presentaron coeficientes de correlación para Fe-Al y Fe-Mn de 0.94 y 0.96, respectivamente, mientras que en julio se obtuvieron éstos fueron de 0.88 y 0.92, respectivamente. Las asociaciones entre estos metales se deben a que los tres son de origen terrígeno. Además, sus distribuciones espaciales son muy estables debido a que sus relativas altas concentraciones no permiten que procesos antropogénicos alteren de manera significativa sus concentraciones naturales.Para el Ni en M. californianus, los valores indicaron una distribución espacial no definida en ambos meses de muestreo. Los valores mayores de Ni fueron registrados en Punta Bandera y en San Quintín, y los valores menores en Piedra Blanca y Eréndira (fig. 4.).
El dendograma del análisis de agrupamiento entre metales identifica varios grupos durante febrero y julio (fig. 6a y b). El Hg se agrupa con la Ag y el Pb en febrero y con la Ag en julio, lo que nos indica que sus distribuciones son similares y que tienen un posible origen común. Considerando como antropogénicos a la Ag y el Pb, este análisis apoya aún más la idea del origen antropogénico del Hg. La similitud entre las distribuciones de estos metales puede deberse a que los aportes de estos elementos a la zona costera están asociados a zonas mayormente urbanizadas como las que se presentan en la parte norte del la zona de estudio. Geográficamente tienen una fuente común, y ésto puede producir las distribuciones espaciales similares y su agrupamiento en este análisis.
Lo mismo sucede con el Fe que se asocia con el Al en febrero y con el Al y Mn en julio (fig. 6b). Como en el caso anterior, el origen común (terrígeno) de estos metales produce la covariación entre ellos y su agrupamiento en el dendograma. En el denograma también se observa la asociación entre el Co y el Cd.
En el dendograma del análisis de agrupamiento entre localidades se identifican, para febrero y julio, tres grupos (fig. 7a, b). En general, el primer grupo incluye las localidades del norte, el segundo las localidades del centro y el tercer grupo las localidades del sur de la zona. La integración de estas tres zonas se debe principalmente a la covarianza entre las distribuciones espaciales de Hg, Ag, Pb y entre las de Fe, Al y Mn, en los muestreos realizados. Si se toma en cuenta sólo a los metales antropogénicos (Hg, Ag y Pb), el análisis de agrupamiento sugiere que se tiene una zona impactada antropogénicamente (zona norte), otra zona de transición (zona centro) y una zona sin impacto (zona sur).
Referencias
Beliaeff, B., O'Connor, T.P., Daskalakis, D.K. and Smith, P.J. (1997). U.S. mussel watch data from 1986 to1994: Temporal trend detection at large spatial scales. Environ. Sci. Technol, 37: 1411-1415. [ Links ]
Boalch, R., Chan, S. and Taylor D. (1981). Seasonal variation in the trace metal content of Mytilus edulis. Mar. Pollut. Bull., 12(8): 276-280. [ Links ]
Boyden, C.R. (1977). Effect of size upon metal content of shellfish. J. Mar. Biol. Ass. U.K., 5: 675-714. [ Links ]
Broman, D., Lindquist, L. and Lundberg, I. (1991). Cadmium an zinc in Mytilus edulis L. from Bothnian Sea and the northern Baltic proper. Environ. Pollut., 74: 227-244. [ Links ]
Cantillo, A.Y. (1998). Comparison of results of Mussel Watch Programs of the United States and France with worldwide mussel watch studies. Mar. Pollut. Bull., 36: 712-717. [ Links ]
Coleman, N. (1980). The effect of emersion on cadmium accumulation by Mytilus edulis. Mar. Pollut. Bull., 11(12): 359-362. [ Links ]
Delgadillo-Hinojosa, F., Macías-Zamora, J.V., Segovia-Zavala, J.A. and Torres-Valdés, S. (2001). Cadmium enrichment in The Gulf of California. Mar. Chem., 75:109-122. [ Links ]
Frías-Espericueta, M.G., Osuna-López, J.I., Sandoval-Salazar, G. and López-López, G. (1999). Distribution of trace metals in different tissues of in the rock oyster Crassostrea iridiscens: Seasonal variations. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 63: 73-79. [ Links ]
Gault, N.F.S., Tollandand, E.L.C. and Parker, J.G. (1983). Spatial and temporal trends in heavy metal concentrations in mussels from Northern Ireland coastal waters. Mar. Biol., 77: 307-316. [ Links ]
Goldberg, E.D. (1975). The mussel watch - a first step in the global marine monitoring. Mar. Pollut., 6: 111. [ Links ]
Goldberg, E.D., Koide, M., Hodge, V., Flegal, A.R. and Martin, J. (1983). U.S. mussel watch: 1977-78 results on trace metals and radionuclides. Estuar. Coast. Shelf Sci., 16: 69-63. [ Links ]
Gómez-Valdez, J. (1983). Estructura hidrográfica promedio frente a Baja California. Ciencias Marinas, 9(2): 75-86. [ Links ]
Gutiérrez-Galindo, E.A. y Flores-Muñoz, G. (1986). Disponibilidad biológica de mercurio en las aguas de la costa norte de Baja California. Ciencias Marinas, 12(2): 85-89. [ Links ]
Gutiérrez-Galindo, E.A., Flores-Muñoz, G., Ortega-Lara, V. y Villaescusa-Celaya, J.A. (1994a). Metales pesados en sedimentos de la costa fronteriza de Baja California (México)-California (EUA). Ciencias Marinas, 20(1): 105-124. [ Links ]
Gutiérrez-Galindo, E.A., Flores-Muñoz, G., Villaescusa-Celaya, J.A. y Arreola-Chimal, A. (1994b). Spatial and temporal variations of arsenic and selenium in a biomonitor (Modiolus capax) from the Gulf of California. Mar. Pollut. Bull., 28(5): 330-333. [ Links ]
Gutiérrez-Galindo, E.A., and Muñoz-Barbosa, A. (2001). Short term temporal variability of Ag, Cd and Cu in Mytilus californianus and the effectiviness of this organism as bioindicator. Ciencias Marinas, 27(2): 269-288. [ Links ]
Haynes, D. and Toohey, D. (1998). The use of transplanted cultured mussels (Mytilus edulis) to monitor pollutants along the Ninety Mile Beach, Victoria, Australia III. Heavy Metals. Mar. Pollut. Bull., 30(5): 396-399. [ Links ]
Latouche, Y.D. and Mix, M.C. (1982). The effects of depuration, size and sex on trace metal levels in bay mussels. Mar. Pollut. Bull., 13(1): 27-29. [ Links ]
Lobel, P.B., Belkhode, S.P., Jackson, S.E. and Longerich, H.P. (1989). A universal method for quantifying and comparing the residual variability of element concentrations in biological tissues using 25 elements in the mussel Mytilus edulis as a model. Mar. Biol., 102: 513-518. [ Links ]
Lynn, R.J., Bliss, A. and Eber, L.E. (1982). Vertical and horizontal distributions of seasonal mean temperature, salinity, sigma-t, stability, dinamic height, oxigen and oxigen saturation in the California Current, 1950-1978. CalCOFI Atlas 30, 513. [ Links ]
Manly, R., Blundell, S.P., Fifield, F.W. and McCabe, P.J. (1996). Trace metal concentrations in Mytilus edulis L. from the Laguna San Rafael, Southern Chile. Mar. Pollut. Bull., 32(5): 444-448. [ Links ]
Martin, M., Stephenson, M.D., Smith, D.R., Gutiérrez-Galindo, E.A. and Flores-Muñoz, G. (1988). Use of silver in mussels as a tracer of domestic wastewater discharge. Mar. Pollut. Bull., 9(10): 512-520. [ Links ]
Mearns, A.J. (1973). Southern California inshore demersal fishes: diversity, distribution and disease as response to environmental quality. CalCOFI Rep., (XVII): 141-148. [ Links ]
Moukrim, A., Kaaya, A., Najimi, S., Romeo, M., Gnassia-Barelli, M. and Nearbonne, J.F. (2000). Assesment of the trace metals levels in two species of mussels from the Agadir Marine Bay, South of Morocco. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 65: 478-185. [ Links ]
Muñoz-Barbosa, A., Gutiérrez-Galindo, E.A. and Flores-Muñoz, G. (2000). Mytilus californianus as indicator of heavy metals in the northwest coast of Baja California, Mexico. Mar. Environ. Res., 49(2): 123-144. [ Links ]
O'Conner, T.P. (1996). Trends in chemical concentrations in mussels and oysters collected along de U.S. coast from 1986 to 1993. Mar. Environ. Res., 41: 183-200. [ Links ]
Orren, M.J., Eagle, G., O'Henning, H.F.K and Green, A. (1980). Variations in trace metals content of the mussel Choromytilus meridionalis (Kr) with season and sex. Mar. Pollut. Bull., 11: 253-257. [ Links ]
Ouellette, T.R. (1981). Seasonal variations of trace metals in the mussel Mytilus californianus. Environ. Conserv., 8(1): 53-58. [ Links ]
Phillips, D.J.H. (1976). The common mussel Mytilus edulis as an indicator of pollution by zinc, cadmium, lead and copper. I Effects of environmental variables on uptake of metals. Mar. Biol., 38: 59-69. [ Links ]
Phillips, D.J.H. (1977). The use of biological indicator organisms to monitor trace metal pollution in marine and estuarine environments - a review. Environ. Pollut., 13: 281-317. [ Links ]
Phillips, D.J.H. (1980). Quantitative aquatic biological indicators. Applied Science Publishers LTD Ed. England, 488 pp. [ Links ]
Phillips, D.J.H. y Rainbow, P.S. (1993). Biomoniotoring of trace aquatic contaminants. London: Elsevier Applied Science. [ Links ]
Preston, A., Jefferies, D.F., Dutton, J.W.R., Harvey, B.R. and Steele, A.K. (1972). British Isles Coastal Waters: The concentration of slected heavy metals in sea water, suspended matter and biological indicators: a pilot survey. Environ. Pollut., 3: 69-82. [ Links ]
Rainbow, P.S. (1990). Heavy metals in marine invertebrate. In: Furnes and Rainbow (eds.), Heavy metals in the marine environment, CRC Press, 255 pp. [ Links ]
Rainbow, P.S. and Blackmore, G. (2001). Barnacles as biomonitors of trace metals availabilities in Hong Kong coastal waters: change in space and time. Mar. Environ. Res., 51: 441-163. [ Links ]
Sañudo-Wilhelmy, S.A. and Flegal, A.R. (1991). Trace elements distributions in coastal waters along the US-Mexican boundary: relative contributions of natural processes vs. anthropogenic inputs. Mar. Chem., 33: 371-392. [ Links ]
Sañudo-Wilhelmy, S.A. and Flegal, A.R. (1996). Trace metal concentrations in the surf zone in coastal waters off Baja California. Environ. Sci. Technol., 30(5): 1575-1580. [ Links ]
SCCWRP (1989). Marine outfall: 1987 imputs from wastewater treatment plants, power plants and industrial facilities. In: Southern California Coastal Water Research Project. Annual Report, 1988. Long Beach, California, 30-37. [ Links ]
Segovia-Zavala, J.A., Delgadillo-Hinojosa, F. and Álvarez-Borrego, S. (1998). Cadmium in the coastal upwelling area adjacent to the California-Mexico border. Estuar. Coast. Shelf Sci., 46 : 475-481. [ Links ]
Simkiss, K. and Mason, A.Z. (1983). Metals ions: metabolic and toxic effect. In: Hochach (ed.), The Mollusca, Vol. 2. Academic Press, 362 pp. [ Links ]
Stephenson, M.D., Martin, M., Lange, S.E., Flegal, A.R. and Martin, J.H. (1979). Trace metal concentrations in the California mussel Mytilus californianus. Water Quality Monitoring Report. III (7022): 102 pp. [ Links ]
Stephenson, M.D. and Leonard, G.H. (1994). Evidence for the decline of silver and lead and the increase of copper from 1977 to 1990 in the coastal marine waters of California. Mar. Pollut. Bull., 28(3): 148-153. [ Links ]
Taylor, B.N. and Kuyatt, C.E. (1994). Guidelines for evaluating and expressing uncertainty of NIST mesurement results. NIST Technical Note 1297, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. [ Links ]
Usero, J. González-Regalado, E. and Gracia, I. (1996). Trace metals in the bivalve mollusc Chamelea gallina from the atlantic coast of southern Spain. Mar. Pollut. Bull., 32(3): 305-310. [ Links ]
Villaescusa-Celaya, J.A., Gutiérrez-Galindo, E.A. y Flores-Muñoz, G. (1997). Metales pesados en fracciones geoquímicas de sedimentos de la región fronteriza de Baja California, México y California, EUA. Ciencias Marinas, 23(1): 43-70. [ Links ]
Villaescusa-Celaya, J.A., Gutiérrez-Galindo, E.A. and Flores-Muñoz, G. (2000). Heavy metals in the fine fraction (<63 µm) of coastal sediments from Baja California (Mexico) and California (USA). Environ. Pollut., 108: 45 3-462. [ Links ]
WHO (1976). Environmental Health Criteria I. Mercury World Health Organization. Geneva. [ Links ]
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