Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

115

Introduction

Marine mammals can be considered among the best biological indi-

cators of the health of the marine environment, due to their sensitivity

to environmental variations, their position at the top of the trophic

chain, and to the large number of studies on the levels of trace ele-

ments in cetaceans from different locations.

The distribution of Hg (total and organic), Cd, Pb, and the essential

elements Cu, Fe, Mn, Zn and Se was studied in tissues and organs of

five different species of cetaceans: 1 fin whale (B 

a 

l 

a 

e 

n 

o 

p 

t 

e 

ra

physalus), 1 Cuvier’s beaked whale (Ziphius cavirostris), 2 Risso’s

dolphins (Grampus griseus), 1 bottlenose dolphin (Tursiops truncatus)

and 2 striped dolphins (Stenella coeruleoalba), all stranded along the

coast of the Ligurian Sea or found dead offshore during the period

1990-1999. These species are located at different levels of the trophic

chain:Balaenoptera physalusis a mysticeton, feeding on krill; Ziphius

cavirostrisandGrampus griseusmainly feed on squids; Tursiops

truncatusandStenella coeruleoalbacan feed mostly on fish and, to a

lesser extent, squid.

Materials and Methods

The individuals were classified and measured: they were adult,

except for Tursiops truncatus(suckling specimen), one of the two

Stenella coeruleoalbaand one of the twoGrampus griseus(sub-

adults). From each individual, muscle, liver, kidney and heart were

collected; only muscle was available for Balaenoptera physalus.

Moreover, the milk contained in the stomach of Tursiops truncatus

was sampled and analysed.

Trace element concentrations in biological tissues were determined

by atomic (emission and absorption) spectrometric methods: details

on analytical methods and quality assurance control are described

elsewhere (1).

Results and Discussion

In all of the individuals, liver was the organ containing maximum

Hg concentrations (reaching more than 2000 µg g

-1

), Pb and Se con-

centrations (higher than 1000 µg g

-1

). Kidney contained lower Hg con-

centrations. In liver, increasing Hg concentrations correspond to a

lower organic Hg percentage. A significant correlation between Hg

and Se is observed in all of the analysed organs, except for heart. The

essential elements Zn, Cu and Mn generally show concentrations

within a restricted range of values in the different organs, with the low-

est concentrations found in muscle.

The concentrations of the different elements in milk are comparable

with the values measured in muscle, except for Fe, present in much

lower amount, whereas Mn and Pb levels are somewhat higher. Hg is

predominantly in the organic form (87% of the total).

A comparison between the different species sampled is made diffi-

cult by the biological variability (sex, age) of the specimens; however,

the finding that high concentrations of Hg are found in Grampus

griseus, also as a consequence of their specific dietary intake (2), are

confirmed here.

Table I gives a summary of the results of the comparison between

our data and data from literature: only Hg concentrations are reported

for individuals having comparable size and age. Since age can affect

the Hg concentration in dolphins(3), no comparison is made with lit-

erature data regardingTursiops truncatus, since no data pertaining to

suckling individuals were found.

Our specimens show Hg values comparable with other data for

cetaceans from the Mediterranean sea, while they show much higher

Hg content than in Atlantic specimens, thus confirming results of pre-

vious investigations(1,6).

Table I – Ranges of Hg concentrations taken from the litera-

ture and our values.

NOriginHg-totHg-org

(µg g

-1

d.w.)(µg g

-1

d.w.)

Balaenoptera physalus

Sanpera

et al. (

4)36Spain-Iceland0.46-0.710.36-0.61

Our data

1

2.64

2.57

Ziphius cavirostris

Storelli

et al. (

5)1Southern Italy36

(a)

26

(a)

Our data

1

34

20

Grampus griseus

Frodello

et al. (

2)1Corsica189

-

Storelli

et al (

5)2Southern Italy98-114

(a)

55-58

(a)

Our data (only adult)1

139

24

Stenella coeruleoalba

Holsbeek

et al.(

3)1France (Atlant.)5

-

Andrč

et al. (

6)7France (Atlant.)6-44

(a)

-

8France (Medit.)42-300

(a)

-

Augier

et al. (

7)13France (Medit.)7-155

-

Frodello

et al (

2)1Corsica21

-

Cardellicchio

et al. (

8)5Southern Italy30-53

(a)

-

Leonzio

et al. (

9)

N-W Italy37-168

-

Our data 

(b)

8

65-26014-45

(a)

data converted from wet to dry weight;

(b)

only adults, taken from the present work and from a previous

work (1)

References

1 - Capelli R., Drava G., De Pellegrini R., Minganti V. and Poggi R.,

2000. Study of trace elements in organs and tissues of striped dolphins

(Stenella coeruleoalba) found dead near the Ligurian Sea (Italy). Adv.

Environ. Res., 4, 1: 31-43.

2 - Frodello J.P., Romčo M. and Viale D., 2000. Distribution of mercury

in the organs and tissues of five toothed whale species of the

Mediterranean.Environ. Pollut.108: 447-452.

3 - Holsbeek L., Siebert U. and Joiris C.R., 1998. Heavy metals in

dolphins stranded on the French Atlantic coasts. Sci.Total Environ., 217:

241-249.

4 - Sanpera C., Capelli R., Minganti V. and Jover L., 1993. Total and

organic mercury in North Atlantic fin whales: distribution pattern and

biological related changes. Mar. Pollut. Bull., 26: 135-139.

5 - Storelli M.M., Zizzo N. and Marcotrigiano G.O., 1999. Heavy metals

and methylmercury in tissues of Risso’s dolphin (Grampus griseus) and

Cuvier’s beaked whale (Ziphius cavirostris) stranded in Italy (South

Adriatic Sea). Bull. Environ. Contam. Toxicol.63: 703-710.

6 - André J., Boudou A., Ribeyre F. and Bernhard M., 1991. Comparative

study of mercury accumulation in dolphins (Stenella coeruleoalba) from

French Atlantic and Mediterranean coasts. Sci.Total Environ., 104: 191-

209.

7 - Augier H., Park W.K. and Ronneau C., 1993. Mercury contamination

of the striped dolphin Stenella coeruleoalbaMeyen from the French

Mediterranean coasts. Mar. Pollut. Bull., 26: 306-311.

8 - Cardellicchio N., Giandomenico S., Ragone P., and Di Leo A., 2000.

Tissue distribution of metals in striped dolphin (Stenella coeruleoalba)

from the Apulian coasts, Southern Italy.Mar. Environ. Res., 49: 55-66.

9 - Leonzio C., Focardi S. and Fossi C., 1992. Heavy metals and

selenium in stranded dolphins of the Northern Tyrrhenian (NW

Mediterranean).Sci.Total Environ., 119: 77-84.

TRACE ELEMENTS IN ORGANS AND TISSUES OF DIFFERENT SPECIES OF CETACEANS

FROM THE LIGURIAN SEA

R. Capelli* 

1

, G. Drava

1

,V. Minganti

1

, R. De Pellegrini

1

, C. Siccardi

1

, R. Poggi

2

1

Dipartimento di Chimica e Tecnologie Farmaceutiche ed Alimentari, Universitŕ di Genova, Italy - capelli@dictfa.unige.it

2

Museo Civico di Storia Naturale "G. Doria", Genova, Italy

Abstract:

The concentrations of Hg (total and organic), Cd, Pb, Cu, Fe, Mn, Zn and Se were determined in the muscle, liver, kidney and heart of

cetaceans belonging to 5 different species from the Ligurian sea. The levels of the different elements in the various organs are discussed

and the measured values are compared with data from literature.

Keywords: cetacea, Ligurian sea, trace elements.