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Mercury biomagnification in the food webs of acidic lakes in Kejimkujik National Park and National Historic Site, Nova Scotia

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Abstract:

Mercury (Hg) concentrations in fish from acidic lakes (pH< 6.0) are typically elevated above those from near-neutral systems. It is unknown whether high biomagnification rates through the supporting food web can explain elevated Hg concentrations in top predators from low pH lakes. To investigate this, we collected yellow perch (Perca flavescens), brown bullhead (Ameiurus nebulosus), banded killifish (Fundulus diaphanous), golden shiner (Notemigonus crysoleucas), and littoral and pelagic invertebrates from four acidic lakes in Kejimkujik National Park and Historic Site (KNPNHS), Nova Scotia, Canada, and analyzed them for total Hg and methyl Hg (MeHg), and 13C and 15N to determine sources of energy and trophic position, respectively. Mercury biomagnification rates (slopes of logHg versus 15N) varied significantly among the four lakes but did not explain the among-lake differences in perch Hg; these slopes were also within the range published for near-neutral systems. Rather, Hg concentrations in yellow perch (i.e., predatory fish) in KNPNHS were higher in lakes with higher MeHg in lower-trophic-level organisms and suggest that processes influencing Hg uptake at the base of the food web are more important than rates of food web biomagnification for understanding the variation in concentrations of this contaminant among top predators.

Les concentrations de mercure (Hg) dans les poissons des lacs acides (pH < 6,0) sont typiquement plus élevées que celles des poissons de systèmes près de la neutralité. On ne sait pas si ce sont des taux élevés de bioamplification à travers le réseau alimentaire de support qui peuvent expliquer les concentrations élevées de Hg dans les prédateurs supérieurs des lacs à pH bas. Pour étudier la question, nous avons prélevé des perchaudes (Perca flavescens), des barbottes brunes (Ameiurus nebulosus), des fondules barrés (Fundulus diaphanus), des chattes de l’est (Notemigonus crysoleucas), ainsi que des invertébrés littoraux et pélagiques dans quatre lacs acides du parc national et lieu historique national de Kejimkujik (KNPNHS), Nouvelle-Écosse, Canada, et nous avons dosé le Hg total et le méthylmercure (MeHg) et calculé les valeurs de 13C et de 15N afin de déterminer respectivement les sources d’énergie et la position trophique. Les taux de bioamplification du mercure (pentes de logHg sur 15N) varient significativement entre les quatre lacs, mais n’expliquent pas les différences de Hg chez les perchaudes dans ces différents lacs; ces pentes se retrouvent aussi dans la gamme des pentes publiées pour les lacs près de la neutralité. Au contraire, les concentrations de Hg chez les perchaudes (des poissons prédateurs) dans le KNPNHS sont plus fortes dans les lacs qui ont plus de MeHg dans les organismes de niveau trophique inférieur; cela laisse croire que les processus qui influencent l’incorporation de Hg à la base du réseau alimentaire sont plus importants que les taux de bioamplification dans le réseau alimentaire pour expliquer la variation des concentrations de ce contaminant chez les prédateurs de niveau supérieur.

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2009

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  • Published continuously since 1901 (under various titles), this monthly journal is the primary publishing vehicle for the multidisciplinary field of aquatic sciences. It publishes perspectives (syntheses, critiques, and re-evaluations), discussions (comments and replies), articles, and rapid communications, relating to current research on cells, organisms, populations, ecosystems, or processes that affect aquatic systems. The journal seeks to amplify, modify, question, or redirect accumulated knowledge in the field of fisheries and aquatic science. Occasional supplements are dedicated to single topics or to proceedings of international symposia.
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nrc/cjfas/2009/00000066/00000009/art00012
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