Microplastics in Penguins from Antarctic Peninsula

Abstract

A poluição marinha por microplásticos (partículas < 5mm) pode provocar acumulação de componentes tóxicos e/ou um aumento da mortalidade de várias espécies. No entanto, este tipo de poluição encontra-se pouco estudada nas regiões polares, principalmente na Antártida. Como os pinguins apresentam uma ampla distribuição na Antártida, e os microplásticos podem surgir via ingestão de presas, estes podem ser usados como bio-indicadores. Três espécies de pinguins, Adélie (Pygoscelis adeliae), Chinstrap (Pygoscelis antarcticus) e Gentoo (Pygoscelis papua), foram usadas para avaliar o nível de microplásticos e identificar as presas (Euphausia superba) como potencial fonte de microplásticos. A amostragem foi realizada ao longo de várias colónias de reprodução e ao longo de várias temporadas, dezembro, janeiro e fevereiro, de 2006 a 2016, ao longo da Península Antártica (e algumas na Geórgia do Sul). A dieta e a presença de microplásticos foi analisada usando fezes como proxy de ingestão, cada camarão da Antártida foi contado (presente em 85%, 54% e 66% das amostras de Adélie, Chinstrap e Gentoo respetivamente), e medido de forma a determinar a dieta de cada pinguim. Um total de 97 partículas, produzidas pelo homem, foram recuperadas das fezes (n=317), 34% (n=33) destas partículas foram identificadas como sendo microplásticos, 55% celulose natural feita pelo homem, 27% polietileno, 3% poliéster e 15% não foi possível identificar, mas a origem sintética foi confirmada. Todas as espécies de pinguins apresentaram possíveis microplásticos, em 20% das amostras nos pinguins Adélie e 30% nos pinguins Chinstrap e Gentoo. Os meus resultados mostram que a poluição por microplásticos não apresenta um foco, uma vez que não há variações da frequência de ocorrência destas partículas de norte para sul e não há uma oscilação ao longo dos anos. Este estudo mostra pela primeira vez a presença de microplásticos em Adélie e Chinstrap, e vai contribuir para o melhoramento das políticas relacionadas com a poluição por plásticos dentro do Tratado da Antártida.

Marine pollution in the form of microplastics (< 5mm in size) can cause cumulative toxicity and/or increase mortality in wild biodiversity. However, they are still poorly studied in the polar regions, particularly in the Antarctic. As penguins have a widely distribution around Antarctica, and as microplastics could come via ingestion of prey, they can be used as Antarctic biological samplers. Adélie (Pygoscelis adeliae), Chinstrap (Pygoscelis antarcticus) and Gentoo (Pygoscelis papua) were used to assess the level of microplastics while identifying their prey (e.g. Euphausia superba) as a potential source of microplastics. Data collection was carried out in several breeding colonies and seasons across the Antarctic Peninsula (with samples from South Georgia), during December, January and February between 2006 and 2016. The diet and the presence of microplastics was carried using scats, as a proxy of ingestion, in which every Antarctic krill was counted (85% , 54% and 66% of frequency of occurrence in Adélie, Chinstrap and Gentoo penguins, respectively), and measured to determine penguins diet. A total of 97 man-made particles were recovered from the scats (n=317), and 34% (n=33) of these particles were identified as microplastics, more specifically natural man-made cellulose (55%), polyethylene (27%), polyester (3%) and 15% were not possible to identify, but their synthetic origin was confirmed. All penguin species had potential microplastics, in 20% of the scats in Adélie penguins and 30% in Chinstrap and Gentoo penguins. My results show that pollution by microplastics appear to not present a focal point, since the different breeding colonies distributed from north to south show similar frequency of occurrence of these particles. Additionally, no clear pattern in the amount of microplastics pollution over the years was observed. This study shows for the first time the presence of microplastics in Adélie and Chinstrap penguins, whose information will contribute with information to the improvement of policies related to plastic pollution within the Antarctic Treaty.