PCB TRENDS IN STRIPED DOLPHINS FROM THE WESTERN MEDITERRANEAN SEA 

Alex Aguilar* and Asunción Borrell

Dept. of Animal Biology, University of Barcelona, 08071 Barcelona, Spain - * aaguilar@ub.edu

Abstract 

The aim of the study was to investigate timetrends in PCB loads in the offshore waters of the western Mediterranean Sea. As bioindicator

we selected the striped dolphin, a long-lived oceanic species, and analysed blubber samples obtained during 1987 2002 from 186

freeranging individuals by means of biopsy techniques. Concentrations of PCBs decreased throughout the period. This decline in oceanic

waters is consistent, albeit not always, with trends observed in coastal surveys. Dolphins and other top predators are thus proposed as

useful indicators to assess long-term trends of pollutants in oceanic ecosystems and large water masses.

Keywords: PCBs, striped dolphin, western Mediterranean Sea, temporal trends, bioindicator

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

304

Introduction 

The use of PCBs was worldwide discontinued in the 1980s but, due

to the stability of these compounds, they have remained as ubiquitous

pollutants in marine environments. PCBs are usually monitored

through coastal organisms and therefore information on offshore

water masses is scarce or nonexistent. Here we investigate the use of

dolphins as bioindicators of PCB pollution in oceanic ecosystems.

Material and methods

Between 1987-2002, with the exception of 1990 and 1994-1999,

we collected blubber samples from 186 striped dolphins in the

offshore waters between mainland Spain and the Balearic Islands. The

tissue was excised from bow-riding dolphins using a biopsy dart (1)

and preserved in deep freeze. Quantification of PCBs was made by

gas chromatography with electron capture detector and SPB 5

capillary column. Data were log-transformed (base 10) and temporal

trends investigated through regression analyses.

Results and conclusions

PCB concentrations (mean=199, SD= 150, in mg PCBs /kg lipid

tissue? ) were of the same order of magnitude as those reported by

previous studies on the same species in north-western Mediterranean

Sea (2, 3), but about 2-10 times higher than those found in other less

polluted water masses (4). 

Mean PCB concentrations declined significantly (p<0.0001) from

342 mg/kg in 1987 to 76 mg/kg in 2002 (Fig. 1):

log PCB=112.1-0.0552t (R

2

=0.707, SE (slope)=0.003, SE(intercept)=5.23)

Fig. 1. Mean ±standard deviation of PCB concentrations, expressed as

mg/Kg lipid basis for each sampling year (n= number of samples per

year).

The observed decrease re?ects the reduction of PCB inputs into the

Mediterranean Sea since the 1980s and the subsequent

decomposition/dispersion process undergone by the pollutant. The

European countries bordering the western Mediterranean Sea

manufactured in the past large quantities of PCBs; production in

France, Italy and Spain alone was about 300.000 t during 1954-1984

(5). Since the mid-1980s, PCBs were much restricted though large

quantities remained in uncontrolled disposal sites or were recycled. A

significant fraction of the PCBs released ended up in the sea.

Monitoring of marine ecosystems has been typically made using

widely distributed coastal organisms, such as mussels, other shellfish,

and inshore bottom fish, as bioindicators (5). Although results from

short-term coastal surveys undertaken between the 1970s and the

early 1990s tend to show either stabilization or a decreasing trend in

PCBs (5), data are not consistent (6, 7, 8, 9). Comparable information

on the oceanic water masses is scarce or nonexistent, mostly because

appropriate indicators are not available. Given that organochlorines

are bioaccumulative and magnify through food chains, mobile

–though resident- top predators such as dolphins, porpoises and seals,

have been proposed as indicators (10). Our results show that the

environmental levels of PCBs in the oceanic waters of the Western

Mediterranean have decreased significantly during the last 15 years

and suggest that data from coastal studies, particularly those from

sediments (9), re?ect only local, small-scale processes and may be

non-informative of the long-term, wide-scale variation in the pollutant

loads of large water masses, particularly oceanic. 

Acknowledgements. Study funded by the Fundació pel

Desenvolupament Sostenible (FDS) and the DGCONA, Ministerio de

Medio Ambiente of Spain. Samples were supplied by the BMA bank

with the support of the Pew Fellows Program in Marine Conservation

and Earthtrust.

References 

1-Aguilar A. and Borrell A., 1994. Assessment of organochlorine

pollutants in cetaceans by means of skin and hypodermic biopsies. Pp.

245-267. In:Fossi, C. and Leoncio C. (eds), Nondestructive Biomarkers

in Vertebrates. Lewis, Boca Raton, FL.

2-Aguilar A., 2000. Population biology, conservation threats, and status

of Mediterranean striped dolphins (Stenella coeruleoalba). J. Cetacean

Res. Manag., 2: 17-26.

3-Marsili, L., Casini, S., Marini, L., Regoli, A., and Focardi, S., 1997.

Age, growth and organochlorines (HCB, DDTS and PCBs) in

Mediterranean striped dolphins Stenella coeruleoalbastranded in 1988-

1994 on the coasts of Italy Mar. Ecol. Prog. Ser., 151: 273-282. 

4-O’Shea T. J. and Aguilar, A., 2001.Cetaceans and Sirenians. Pp. 427-

496. In:Shore, R. F. and Rattner B. A. (eds), Ecotoxicology of Wild

Mammals, John Wiley & Sons, Chichester, UK.

5-Tolosa I., Readman J. W., Fowler S. W., Villeneuve J. P., Dachs J.,

Bayona J. M., and Albaiges J., 1997. PCBs in the western Mediterranean.

Temporal trends and mass balance assessment.Deep-Sea Res. II, 44: 907-

928.

6-Villeneuve J. P., Carvalho F. P., Fowler S. W., and Cattini, C., 1999.

Levels and trends of PCBs, chlorinated pesticides and petroleum

hydrocarbons in mussels from the NW Mediterranean coast: comparison

of concentrations in 1973/1974 and 1988/1989. Sci. Total Environ.,

237/238: 57-65. 

7-Burns A., Villeneuve J. P., and Fowler S. W., 1985. Fluxes and

residence times of hydrocarbons in the coastal Mediterranean, how

important are the biota? Estuar. Coast. Shelf Sci., 20: 313-330.

8-Solé M., Porte C., Pastor D., and Albaigés, J., 1994. Long-term trends

of polychlorinated biphenyls and organochlorinated pesticides in mussels

from the Western Mediterranean Coast. Chemosphere, 28: 897-903.

9-Tolosa I., Bayona J. M., and Albaigés J., 1995. Spatial and temporal

distribution, ?uxes, and budgets of organochlorinated compounds in

Northwest Mediterranean sediments. Environ. Sci. Technol., 29: 2519-

2527.

10-Aguilar A., Borrell A., and Reijnders P. J. H., 2002. Geographical and

temporal variation in levels of organochlorine contaminants in marine

mammals. Mar. Environ. Res.53: 425-452.