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Presence of microplastic in commercial bivalves along the Portuguese coast, comparing different aquaculture systems
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Authors
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Abstract(s)
Plastic pollution is a hazard that has entered many aspects of life and is becoming increasingly distressing on human health. The consumption of marine animals, unfortunately, is now associated with the consumption of plastic, including in aquaculture species. Bivalves are traditionally grown in aquaculture facilities in Portugal for national and international consumption. During the cultivation of these animals, plastic is used in nets and sacks for the growth process and in collection and processing. As more evidence appears for negative impacts of plastic consumption on human health, it is becoming more important to expand the global knowledge base of how much plastic is present in our food. The aim of this thesis as part of the PlasticSea project was to investigate the presence of plastic in three species of bivalves in Portuguese aquaculture: Mediterranean mussels (Mytilus gollaprovincialis), clams (Ruditapes decussatus) and Pacific Oysters (Crassostrea gigas). Five different locations were selected from the Portuguese coast in the regions of Aveiro, Sado and the Algarve. 15 organisms from each location were analysed to identify plastic, remarking their size, colour, and type. 54 particles of plastic were successfully identified from 90 organisms (0.6 particles/ individual), of which the most common colour was black and most common type was fragments. Results were compared to coastal organisms from different natural environments which showed that there was no significant difference between the amount of plastic ingested by each category (natural or aquaculture), but aquaculture specimens are more likely to ingest black plastic, feasibly from aquaculture equipment. Further studies such as spectroscopy analysis would be needed to determine if this is true. This data will help to identify and eliminate the reasons of occurrence of microplastics in marine organisms such as bivalves.
A produção de plástico para utilização em todos os sectores da sociedade está a aumentar, e como resultado da má gestão desse produto, a poluição pelo plástico está a aumentar. Este é um perigo que tem afetado muitos aspetos da vida humana e está a tornar-se cada vez mais preocupante para o ambiente e para a saúde humana. Um dos ambientes que tem gerado muita preocupação devido ao problema deste tipo de poluição é o oceano. A entrada do plástico no oceano é proveniente de muitas fontes, incluindo o lixo da pesca e o lixiviado de fontes terrestres. No oceano, grandes fragmentos de plástico, tais como redes de pesca, podem causar danos aos animais através do emaranhamento, o que também é chamado de pesca fantasma. Estes grandes fragmentos degradam-se e decompõem-se mecanicamente pela ação das ondas ou também quimicamente pela degradação UV, e resultando em microplásticos (MPs). Outra fonte de MPs é originada diretamente a partir de partículas plásticas em cosméticos ou pellets, e estas podem ter tamanho menor que 5 mm. Devido ao pequeno tamanho, os microplásticos são facilmente confundidos como alimento para muitas espécies no oceano ou ingeridos inconscientemente. Quando ingerido por organismos marinhos o plástico pode ter consequências destrutivas, o que pode resultar, por exemplo, na redução da capacidade de alimentação e transferência de substâncias nocivas, tais como químicos e poluentes orgânicos persistentes (POPs), para os seus tecidos. Mundialmente, muitos estudos têm sido conduzidos sobre a presença de plástico nos organismos marinhos e seus impactos. A presença de plástico em organismos marinhos está a surgir com mais frequência provando a capacidade dos organismos de acumula-lo. O consumo de frutos do mar e espécies aquícolas, tanto provenientes da pesca quanto da aquicultura, infelizmente, estão agora associados ao consumo de plástico. Os bivalves, em Portugal, são tradicionalmente cultivados em instalações de aquicultura para o consumo nacional e internacional, durante o cultivo destes organismos, o plástico é utilizado em redes e sacos para o processo de crescimento, na colheita e processamento, contudo, ainda não se sabe, se e, até que ponto o plástico tem impacto nos bivalves. À medida que aparecem mais provas dos impactos negativos do consumo de plástico na saúde humana, torna-se ainda mais importante expandir o conhecimento global sobre a quantidade e efeitos do plástico nos nossos alimentos e assim elaborar estratégias para mitiga-los. Em vista disto, esta tese integrada no projecto PlasticSea teve por objetivo investigar a presença de plástico em três espécies de bivalves na aquicultura portuguesa, mexilhões (Mytilus gollaprovincialis), amêijoas (Ruditapes decussatus) e ostras do Pacífico (Crassostrea gigas). Recolheram-se amostras destes bivalves em cinco locais da costa portuguesa, um em Aveiro (aquicultura entremarres), um no Sado (aquicultura entremarres), e três na região do Algarve (EPPO (aquicultura costeira), Ria Formosa (aquicultura entremarres), e Sagres (aquicultura offshore). Os organismos foram recolhidos em cada área de amostragem (15 indivíduos em cada área) utilizando técnicas para evitar qualquer contaminação plástica e posteriormente analisados em laboratório. Todos os organismos foram medidos, pesados e dissecados. O tecido molde de cada organismo foi digerido com KOH e incubados durante pelo menos 48 horas em estufa à temperatura de 50 °C. Uma vez digeridas, as amostras foram colocadas numa solução hipersalina (NaCl) com densidade de 1,2 para recolher microplásticos flutuantes. Esta solução contendo as partículas flutuantes foi então filtrada com uma bomba de vácuo utilizando filtros de acetato de celulose de 5 μm. Os filtros foram analisados com auxílio de um microscópio para identificar as partículas de plástico presentes em cada amostra. Foram identificadas como plástico as partículas que não reagiram com HCl e que reagiram com uma agulha quente. As partículas identificadas como plástico foram registradas, observando-se também o seu tamanho, cor, e tipo. No presente estudo foram identificadas 54 partículas de plástico em 90 organismos (0,6 partículas/ indivíduo), das quais a cor mais comum foi o preto e o tipo mais comum fragmentos. Foram efetuadas análises estatísticas uni e multivariadas com o foco em responder a pergunta da investigação sobre a presença de microplàstico na aquicultura. A presença de plástico foi identificada em todas as áreas estudadas em pelo menos um organismo. Em comparação com as amostras recolhidas o local com a maior presença de plástico foi no estuário do Sado, o que muito provavelmente é resultado de estar localizado perto de uma área povoada e poluída do país. No presente estudo 35,6% de todos os organismos apresentaram partículas de plástico nos seus tecidos, o que corrobora com outros estudos sobre a mesma espécie alvo. Os resultados foram comparados com organismos costeiros de onze locais no ambiente natural do Algarve, o que mostrou que não havia diferença significativa entre a quantidade de plástico ingerida por cada categoria (natural ou aquicultura). Contudo, a análise estatística mostrou uma diferença entre locais como Portimão, que era o sítio costeiro com a maior quantidade de plástico nos organismos amostrados. Outro resultado encontrado foi que os espécimenes de aquicultura são mais propensos a ingerir plástico preto, possivelmente de poluição externa ou de equipamento de aquicultura como estruturas de plástico preto usados para cultivar ostras em sistemas entremarres no Sado e em Aveiro. Outros estudos como a análise espectroscópica seriam necessários para determinar se isto é verdade, comparando os resultados dos espectros do plástico do equipamento no campo com o que se encontra nos tecidos dos organismos. Os resultados fornecem possíveis provas de que o equipamento plástico utilizado em aquicultura contribui para a ingestão de resíduos plásticos por organismos que são vendidos para o consumo humano. Estes dados ajudarão os decisores a identificar e eliminar as razões da ocorrência de microplásticos em organismos marinhos, tais como os bivalves. Uma sugestão feita é que o método com menor exposição ao plástico está a utilizar a aquicultura offshore onde o plástico não se pode acumular. A quantidade de plástico nos nossos alimentos pode estar a afeitar a saúde humana, pelo que é urgente melhorar a qualidade dos alimentos. Globalmente, este estudo demonstra a quantidade desnecessária de plástico no oceano e os efeitos adversos que os seres humanos estão a contribuir no ambiente marinho, mostrando que é necessário fazer mais, desde governos a indivíduos, para ajudar a enfrentar o problema da poluição pelo plástico.
A produção de plástico para utilização em todos os sectores da sociedade está a aumentar, e como resultado da má gestão desse produto, a poluição pelo plástico está a aumentar. Este é um perigo que tem afetado muitos aspetos da vida humana e está a tornar-se cada vez mais preocupante para o ambiente e para a saúde humana. Um dos ambientes que tem gerado muita preocupação devido ao problema deste tipo de poluição é o oceano. A entrada do plástico no oceano é proveniente de muitas fontes, incluindo o lixo da pesca e o lixiviado de fontes terrestres. No oceano, grandes fragmentos de plástico, tais como redes de pesca, podem causar danos aos animais através do emaranhamento, o que também é chamado de pesca fantasma. Estes grandes fragmentos degradam-se e decompõem-se mecanicamente pela ação das ondas ou também quimicamente pela degradação UV, e resultando em microplásticos (MPs). Outra fonte de MPs é originada diretamente a partir de partículas plásticas em cosméticos ou pellets, e estas podem ter tamanho menor que 5 mm. Devido ao pequeno tamanho, os microplásticos são facilmente confundidos como alimento para muitas espécies no oceano ou ingeridos inconscientemente. Quando ingerido por organismos marinhos o plástico pode ter consequências destrutivas, o que pode resultar, por exemplo, na redução da capacidade de alimentação e transferência de substâncias nocivas, tais como químicos e poluentes orgânicos persistentes (POPs), para os seus tecidos. Mundialmente, muitos estudos têm sido conduzidos sobre a presença de plástico nos organismos marinhos e seus impactos. A presença de plástico em organismos marinhos está a surgir com mais frequência provando a capacidade dos organismos de acumula-lo. O consumo de frutos do mar e espécies aquícolas, tanto provenientes da pesca quanto da aquicultura, infelizmente, estão agora associados ao consumo de plástico. Os bivalves, em Portugal, são tradicionalmente cultivados em instalações de aquicultura para o consumo nacional e internacional, durante o cultivo destes organismos, o plástico é utilizado em redes e sacos para o processo de crescimento, na colheita e processamento, contudo, ainda não se sabe, se e, até que ponto o plástico tem impacto nos bivalves. À medida que aparecem mais provas dos impactos negativos do consumo de plástico na saúde humana, torna-se ainda mais importante expandir o conhecimento global sobre a quantidade e efeitos do plástico nos nossos alimentos e assim elaborar estratégias para mitiga-los. Em vista disto, esta tese integrada no projecto PlasticSea teve por objetivo investigar a presença de plástico em três espécies de bivalves na aquicultura portuguesa, mexilhões (Mytilus gollaprovincialis), amêijoas (Ruditapes decussatus) e ostras do Pacífico (Crassostrea gigas). Recolheram-se amostras destes bivalves em cinco locais da costa portuguesa, um em Aveiro (aquicultura entremarres), um no Sado (aquicultura entremarres), e três na região do Algarve (EPPO (aquicultura costeira), Ria Formosa (aquicultura entremarres), e Sagres (aquicultura offshore). Os organismos foram recolhidos em cada área de amostragem (15 indivíduos em cada área) utilizando técnicas para evitar qualquer contaminação plástica e posteriormente analisados em laboratório. Todos os organismos foram medidos, pesados e dissecados. O tecido molde de cada organismo foi digerido com KOH e incubados durante pelo menos 48 horas em estufa à temperatura de 50 °C. Uma vez digeridas, as amostras foram colocadas numa solução hipersalina (NaCl) com densidade de 1,2 para recolher microplásticos flutuantes. Esta solução contendo as partículas flutuantes foi então filtrada com uma bomba de vácuo utilizando filtros de acetato de celulose de 5 μm. Os filtros foram analisados com auxílio de um microscópio para identificar as partículas de plástico presentes em cada amostra. Foram identificadas como plástico as partículas que não reagiram com HCl e que reagiram com uma agulha quente. As partículas identificadas como plástico foram registradas, observando-se também o seu tamanho, cor, e tipo. No presente estudo foram identificadas 54 partículas de plástico em 90 organismos (0,6 partículas/ indivíduo), das quais a cor mais comum foi o preto e o tipo mais comum fragmentos. Foram efetuadas análises estatísticas uni e multivariadas com o foco em responder a pergunta da investigação sobre a presença de microplàstico na aquicultura. A presença de plástico foi identificada em todas as áreas estudadas em pelo menos um organismo. Em comparação com as amostras recolhidas o local com a maior presença de plástico foi no estuário do Sado, o que muito provavelmente é resultado de estar localizado perto de uma área povoada e poluída do país. No presente estudo 35,6% de todos os organismos apresentaram partículas de plástico nos seus tecidos, o que corrobora com outros estudos sobre a mesma espécie alvo. Os resultados foram comparados com organismos costeiros de onze locais no ambiente natural do Algarve, o que mostrou que não havia diferença significativa entre a quantidade de plástico ingerida por cada categoria (natural ou aquicultura). Contudo, a análise estatística mostrou uma diferença entre locais como Portimão, que era o sítio costeiro com a maior quantidade de plástico nos organismos amostrados. Outro resultado encontrado foi que os espécimenes de aquicultura são mais propensos a ingerir plástico preto, possivelmente de poluição externa ou de equipamento de aquicultura como estruturas de plástico preto usados para cultivar ostras em sistemas entremarres no Sado e em Aveiro. Outros estudos como a análise espectroscópica seriam necessários para determinar se isto é verdade, comparando os resultados dos espectros do plástico do equipamento no campo com o que se encontra nos tecidos dos organismos. Os resultados fornecem possíveis provas de que o equipamento plástico utilizado em aquicultura contribui para a ingestão de resíduos plásticos por organismos que são vendidos para o consumo humano. Estes dados ajudarão os decisores a identificar e eliminar as razões da ocorrência de microplásticos em organismos marinhos, tais como os bivalves. Uma sugestão feita é que o método com menor exposição ao plástico está a utilizar a aquicultura offshore onde o plástico não se pode acumular. A quantidade de plástico nos nossos alimentos pode estar a afeitar a saúde humana, pelo que é urgente melhorar a qualidade dos alimentos. Globalmente, este estudo demonstra a quantidade desnecessária de plástico no oceano e os efeitos adversos que os seres humanos estão a contribuir no ambiente marinho, mostrando que é necessário fazer mais, desde governos a indivíduos, para ajudar a enfrentar o problema da poluição pelo plástico.
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Micro partículas Polímero Ostras Mexilhão Amêijoa Aquacultura Portugal