Artículo en PDF
Cómo citar el artículo
Número completo
Más información del artículo
Página de la revista en redalyc.org
Sistema de Información Científica
Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambie. 30 (3) 285-295, 2014
CADMIO, COBRE Y ZINC EN EL MEJILLÓN
Mytilus californianus
(CONRAD 1837) DE LA
COSTA OESTE DE BAJA CALIFORNIA
Efraín Abraham GUTIÉRREZ GALINDO
1
*, Juan Carlos PÉREZ RODRÍGUEZ
1
y
Albino MUÑOZ BARBOSA
1,2
1
Instituto de Investigaciones Oceanológicas, Universidad Autónoma de Baja California, México
2
Posgrado en Oceanografía Costera, Facultad de Ciencias Marinas/Instituto de Investigaciones Oceanológicas
Universidad Autónoma de Baja California, México
* Autor de correspondencia: egutierrezgalindo@gmail.com
(Recibido mayo 2013; aceptado junio 2014)
Palabras clave: mejillones, biomonitor costero, metales pesados
RESUMEN
Se estudió la distribución espacial de la concentración de Cd, Cu y Zn en tejido del meji-
llón
Mytilus
c
alifornianus
y el uso de este organismo como biomonitor de metales en la
costa oeste de Baja California. Se recolectaron mejillones en siete estaciones distribuidas
en 600 km de línea de costa, desde la frontera México-EUA hasta el límite norte de la
reserva de la biósfera de San Sebastián Vizcaíno en Baja California Sur. Los resultados
indican que San Quintín presenta las valores más altos de Cu y Zn (6.8 μg/g y 77.0 μg/g
en peso seco), lo que podría ser resultado del uso de fertilizantes en la zona. Por otro lado,
el valor más alto de la concentración de Cd se presentó en Eréndira (16.6 μg/g). Esto puede
ser debido a que en la biogeoquímica de Cd en esta región las surgencias aportan más
Cd natural que las fuentes antrópicas. Aun cuando los coeFcientes de correlación entre la
concentración y la concentración normalizada por el índice de condición de Cd, Cu y Zn
(r = 0.90, r = 0.86, y r = 0.57, respectivamente), sugieren que el mejillón
Mytilus califor-
nianus
es mejor biomonitor de Cd que de Cu y Zn. Sin embargo, en lo que respecta al Cu
este resultado debe ser tomado con precaución. En todas las localidades estudiadas, las
concentraciones de Cd excedieron los límites máximos permisibles por la Organización
Mundial de la Salud y la Administración de Alimentos y Medicinas de los Estados Unidos.
Key words: mussels, coastal biomonitor, heavy metals
ABSTRACT
Spatial distributions of the concentrations of Cd, Cu, and Zn in tissue of the mussel
Mytilus californianus
and its use as biomonitor of metals were studied in the west
coast of Baja California, Mexico. Mussels were collected from seven sampling sites
along 600 km of the coastline, from the Mexico-EUA border to the northern limit
of the San Sebastian Vizcaino Biosphere Reserve, in Baja California Sur. The high-
est concentrations of Cu and Zn (6.8 μg/g and 77.0 μg/g dry weight) were found in
San Quintín. These could be the result of the use of fertilizers in a large agriculture
zone nearby. On the other hand, the highest Cd concentration was found in Eréndira
(16.6 μg/g). Based on the cadmium biogeochemistry of this region, upwelling could
E.A. Gutiérrez Galindo
et al.
286
constitute the most important Cd source, even over the anthropic sources. The cor-
relations between concentrations of Cd, Cu, and Zn and those normalized by the
organisms´ condition index (r = 0.90, r = 0.86, and r = 0.57, respectively), suggest
that environmental Cd and Cu levels are better refected by
Mytilus californianus
than
Zn levels. However, copper results must be taken with caution. All Cd concentrations
found in this study exceeded the maximum permissible limits recommended by the
World Health Organization and the United States Food and Drug Administration.
INTRODUCCIÓN
La costa oeste de Baja California presenta un
importante crecimiento demográFco asociado a una
acelerada urbanización e industrialización (en parti-
cular la zona fronteriza), lo que representa un riesgo
potencial de contaminación por metales pesados en
el ecosistema costero de esta región (Nishikawa
et
al
. 1988). En el área costera, en ambos lados de la
frontera de California, Estados Unidos–Baja Califor-
nia, México, se han identiFcado diversas ±uentes de
contaminación, las cuales incluyen descargas de agua
residuales (domésticas e industriales), escurrimientos
de agua de tormenta de zonas altamente urbanizadas,
dragado de materiales en puertos, aportes atmosfé-
ricos, disposición de residuos peligrosos, descargas
de agua utilizada en el enfriamiento de turbinas de
plantas termoeléctricas y astilleros, entre otras (Nis-
hikawa
et al
. 1988, Steinberg y Stein 2004).
En el sur de Cali±ornia, EUA, durante 2007, las
plantas municipales de tratamiento de aguas resi-
duales domésticas, descargaron a la zona costera un
volumen combinado de 1364 × 10
9
L, con un fujo
de 3509 × 10
6
L/d y una emisión de Cu de 20 729 kg,
de Cd de 83 kg y de Zn de 35 427 kg (SCCWRP
2011). Investigaciones realizadas estiman que el 50 %
de la región costera del sur de California, EUA está
enriquecida por actividades humanas con Cd, Cr, Cu,
Pb, Ag, Zn y Hg (Schiff y Gossett 1998). Por su parte,
en la costa noroccidental de Baja California, la planta
municipal de tratamiento de aguas residuales domés-
ticas de Punta Bandera (Tijuana) libera a cielo abierto
y sobre la línea de la costa un fujo de 130 × 10
6
L/d
de desechos líquidos y una cantidad aproximada de
6000 t de sólidos suspendidos por año. En la ciudad
de Ensenada, las plantas municipales de tratamiento
de aguas residuales domésticas El Naranjo y el Gallo
tienen un fujo de 316 y 93 L/s sobre la línea de la
costa (Pérez Morga 2004).
Desde hace varias décadas se ha propuesto el uso
de mejillones del género
Mytilus
sp. como monitores
biológicos cuantitativos de la contaminación por
metales pesados en el medio marino (Phillips 1980,
Gutiérrez Galindo y Muñoz Barbosa 2003). Se ha
encontrado que estos organismos pueden acumular
los metales pesados a partir de su alimento y del
agua de mar en concentraciones que exceden consi-
derablemente a aquellas encontradas en el ambiente.
Además, lo hacen proporcionalmente a las concentra-
ciones encontradas en su alrededor (Phillips 1980). A
partir de que los mejillones se comenzaron a utilizar
como biomonitores de las variaciones espaciales y
temporales de los metales pesados, también se han
realizado investigaciones para conocer los factores
o procesos que pueden afectar la variabilidad en la
concentración de los elementos en estos organismos.
La acumulación de metales por organismos es un
proceso complejo, gobernado por una variedad de
factores externos e internos. La talla (Latouche y
Mix 1982), la tasas de Fltración (Boyden 1977), la
época del año (Ouellette 1981), los ciclos de desove
que afectan la condición y peso de los organismos
(Lobel y Wright 1982), así como la biodisponibilidad
del metal (Phillips 1976), pueden ser importantes
fuentes de variación del contenido de metales pesados
en el organismo.
Los objetivos de este estudio fueron determinar la
distribución espacial de Cd, Cu y Zn en la costa oeste
de Baja California utilizando a
Mytilus californianus
como biomonitor y además, evaluar si este organismo
es un buen biomonitor de los metales estudiados.
MATERIALES Y MÉTODOS
El área de estudio comprende la costa oeste de Baja
California, desde la frontera México-Estados Unidos
hasta la Bahía de Sebastián Vizcaíno. Parte de esta
área se encuentra en la porción sur de la región co-
nocida como la Cuenca del Sur de California (CSC),
la cual abarca un área aproximada de 78 000 km
2
(Mearns 1973). La hidrodinámica del área es com
-
pleja, con un patrón de corrientes dominado por el
Sistema de la Corriente de California que transporta
aguas de norte a sur (Lynn
et al
. 1982). El lecho
marino está formado principalmente por fondos de
CADMIO, COBRE Y ZINC EN MEJILLÓN DE BAJA CALIFORNIA
287
arena y sedimento lodoso y sobre la plataforma con-
tinental predominan los sedimentos arenosos (Dailey
et al
. 1993). Esta región de la CSC es un ecosistema
rico en organismos con cerca de 5000 especies de
invertebrados, 480 especies de peces y 195 especies
de aves (Dailey
et al.
1993). El clima de la región es
de tipo mediterráneo con veranos secos y cálidos e
inviernos húmedos y fríos (Carlucci
et al.
1986) y la
precipitación pluvial es escasa.
Para la realización del estudio se recolectaron
mejillones
Mytilus californianus
del 4 al 8 de junio
de 2008 en siete localidades distribuidas a lo largo de
600 km de costa, desde la zona fronteriza de Tijuana,
Baja California hasta la Bahía Sebastián Vizcaíno
(
Fig. 1
). Los mejillones recolectados fueron orga-
nismos adultos de acuerdo con sus características
biométricas y de madurez gonadal (Ramírez 2005).
Las localidades de norte a sur fueron: Bajamar,
Bahía Todos Santos Ensenada, Eréndira, Bahía San
Quintín, Punta Baja y Bahía Sebastián Vizcaíno
(Los Ojitos y Playa Esmeralda). Con la fnalidad
de minimizar la variación en la concentración de
metales pesados debida a la talla y al tiempo de
exposición, en cada una de las estaciones se reco-
lectaron 50 organismos de un mismo manto, de
una talla similar (40-60 mm), y a un mismo nivel
de marea (Coleman 1980). Inmediatamente después de
la recolecta los organismos se transfrieron a bolsas
de polietileno previamente lavadas con agua desio-
nizada, se colocaron en hieleras y se transportaron al
laboratorio donde fueron congeladas a –20 ºC para
su análisis posterior.
Con la fnalidad de reducir la variación indivi
-
dual de la concentración de los metales pesados, los
organismos recolectados se separaron en tres répli-
cas integradas de 15 individuos cada una (Stephen-
son
et al
. 1979). Los organismos se descongelaron,
se lavaron con agua desionizada para remover arena
y epibiota y se midieron (largo, ancho y alto). Con
el objetivo de minimizar las variaciones estacionales
debidas al ciclo reproductivo del organismo, éstos
se disectaron separando la gónada (Oullette 1981).
El músculo de cada uno de los organismos fue
transferido a un frasco de plástico de boca ancha de
250 mL donde se registró su peso individualmente.
Al fnal, con un homogeneizador Virtis 45 equipado
con navajas de titanio, el tejido de cada una de las
réplicas fue homogeneizado y enseguida congelado
hasta su posterior análisis.
La digestión del tejido se realizó de acuerdo con
lo descrito por Muñoz Barbosa
et al.
(2000). Para
evaluar la calidad de la técnica analítica, por cada
siete réplicas se analizaron un blanco de procedi-
miento y el estándar de reFerencia certifcado NIST
Oyster tissue 1566a (
Cuadro I
). La concentración
Cd, Cu y Zn se determinó mediante la técnica de
±ama aire-acetileno por medio de un espectroFotó
-
metro de absorción atómica marca Varian modelo
SpectrAA 220.
El índice de condición (IC) se calculó usando la
expresión propuesta por Lobel
et al.
(1991).
IC
==
Largo
(
cm
) ×
Ancho
(
cm
) ×
Alto
(
cm
)
cm
3
Peso seco de tejido blando
g
Donde IC es el índice de condición y largo, ancho
y alto se referen a las dimensiones del organismo.
Se ha encontrado que al normalizar la concen-
tración de algunos metales en tejido de mejillones
con respecto al índice de condición, se elimina la
variabilidad debida a factores externos tales como
85
90
95
100
105
110
115
16
18
20
22
24
26
28
30
32
N
Grados de longitud oeste
113
114
115
116
117
118
119
Grados de latitud norte
27
28
29
30
31
32
33
Bajamar
Ensenada
Eréndira
San Quintín
Punta Baja
Los Ojitos
Playa Esmeralda
OCEANO PACIFICO
100 Km
Fig. 1.
Área de estudio y localidades de recolecta de mejillones
Mytilus californianus
de la costa oeste de Baja California,
México
E.A. Gutiérrez Galindo
et al.
288
temperatura, salinidad, posición en la columna de
agua y condición del organismo (Lares y Orians
1997). Es decir, la normalización elimina la varia
-
bilidad no debida a la concentración del metal en el
medio, aislando esta última, la cual es la de interés.
Lares y Orians (1991) encontraron que la nor-
malización propuesta por Fisher (1983), que utiliza
el peso de la concha del organismo, presentaba
ciertos problemas cuando esta última no estaba en
buenas condiciones. En busca de una alternativa
a lo anterior, estos autores correlacionaron datos
normalizados de acuerdo a Fisher (1983) con datos
normalizados mediante el producto entre concen-
tración del metal y el IC propuesto por Lobel
et al.
(1991) y encontraron que las correlaciones eran
signifcativas. Dada la similitud en los resultados de
ambas normalizaciones y ante el hecho de no contar
con los pesos de las conchas, la normalización se
realizó de acuerdo con la alternativa propuesta por
Lares y Orians (1991).
NORM
=
CoMtb
=
×
IC
μ
g
g
()
g
cm
3
()
μ
g
cm
3
Donde:
NORM= Normalización por el índice de condi-
ción
CoMtb= Concentración del metal en tejido blan-
do (peso seco)
IC= Índice de condición
La razón concentración-límite(s) máximo(s)
permisible(s) (RCLMP) se calculó mediante la si-
guiente expresión:
RCLMP =
[
C
]
μ
g
g
()
LMP
μ
g
g
()
Donde:
RCLMP= Razón concentración-límite máximo
permisible (RCLMP)
[C]= Concentración del metal (peso seco)
LMP=
Límite máximo permisible propuesto
por la Organización Mundial de la Sa-
lud (OMS 1982) o la administración de
alimentos y drogas de los EUA (FDA,
por sus siglas en inglés, 2001). Cadmio
es el único metal para el cual la norma
ofcial mexicana NOM-242-SSA1-2009
contempla un LMP para moluscos y este
es igual al de la OMS (2 mg/kg).
Una RCLMP < 1, indica que la concentración
del metal en la localidad examinada no excede lo
permitido por la OMS o la FDA.
Una RCLMP > 1, indica que la concentración del
metal en la localidad examinada excede lo permitido
por la OMS o la FDA.
Una RCLMP = 1, está en el límite permitido por
la OMS o la FDA.
Para determinar el grado de efectividad que los
mejillones tienen para reFejar las variaciones am
-
bientales de metales en el medio marino, se llevó a
cabo la correlación producto-momento de Pearson
entre la concentración de peso seco de los metales en
mejillones y sus concentraciones normalizadas por
el índice de condición. Un coefciente de correlación
signifcativo indica que la normalización con respecto
al índice de condición no reduce signifcativamente
variabilidad, lo cual sugiere que los factores externos
no afectan de manera importante la concentración
de ese metal en el mejillón. Por tanto, la concen-
tración del metal en sus tejidos puede considerarse
como un buen reFejo de la concentración del mismo
metal en el ambiente. En contraste, un coefciente
de correlación no signifcativo indica que la norma
-
lización con respecto al índice de condición reduce
signifcativamente la variabilidad, lo que sugiere
que factores ajenos a la concentración del metal en
CUADRO I.
ANÁLISIS DEL MATERIAL DEL REFERENCIA OYSTER
TISSUE 1566B (CONCENTRACIONES EN µg/g PESO SECO)
CERTIFICADO POR INSTITUTO NACIONAL DE ESTÁNDA-
RES Y TECNOLOGÍA (NIST) DE LOS ESTADOS UNIDOS
Medido*
Certifcado*
Recuperación
(%)
Coefciente
de variación (%)
Cd
2.25 ± 0.14
2.48 ± 0.08
91
3.1
Cu
63.6 ± 4.1
71.6 ± 1.6
89
3.3
Zn
1315
± 73
1426
± 46
92
2.8
* Media ± intervalo de confanza al 95 %
CADMIO, COBRE Y ZINC EN MEJILLÓN DE BAJA CALIFORNIA
289
el medio intervienen de manera determinante en la
variabilidad de la concentración de ese metal en el
mejillón, lo que a su vez indica que el organismo no
es un buen biomonitor de ese metal en el ambiente
marino (Gutiérrez Galindo y Muñoz Barbosa 2001).
Aunque la acumulación de metales pesados por los
mejillones proporciona información de la calidad del
medio marino, el conocimiento del grado de efecti-
vidad que tienen como biomonitores de la concen-
tración de metales pesados en el océano proporciona
un elemento de juicio que puede ser de utilidad para
la interpretación de resultados.
Para determinar diferencias espaciales de las
concentraciones de metales entre sitios de muestreo
se usó la prueba paramétrica de análisis de varianza
(ANOVA), seguida de la prueba
a posteriori
de
Tukey. Previamente, para cubrir los requisitos nece-
sarios del análisis de varianza paramétrico se aplica-
ron pruebas de homogeneidad de varianza (Prueba de
Bartlett) y de normalidad (Kolmogorov-Smirnov) a
los datos transformados por Log
10
. Todas las varia-
bles cumplieron con las pruebas de homogeneidad
de varianzas y normalidad.
RESULTADOS
La distribución espacial del cadmio (
Fig. 2
) pre-
senta una región norte con concentraciones signif
-
cativamente más bajas (p < 0.01; Bajamar 6.7 µg/g
y Ensenada 1.9 µg/g) y otra región centro-sur con
concentraciones signifcativamente altas (p < 0.01;
Eréndira 16.6 µg/g y Los Ojitos 14.9 µg/g). La co-
rrelación entre la concentración de Cd en
M. califor-
nianus
y la concentración normalizada por el índice
de condición (
Fig. 3
) es signifcativa (p < 0.05; r =
0.90). Esto indica que la variabilidad retirada por la
normalización es mínima y no afecta la distribución
espacial de Cd y que, en su mayor parte, es debida a
la concentración de Cd en el ambiente.
También se encontró que, con excepción de En-
senada, los valores de la razón concentración-límite
máximo permisible de la OMS (RCLMPOMS) de Cd
son mayores a 1 en todas las estaciones (
Fig. 4
). El
valor en Eréndira (zona centro del área de estudio)
es ocho veces más alto que lo permitido por la OMS,
mientras que lo encontrado en Ensenada no excede
la RCLMPOMS (0.96). De igual manera, Eréndira
y Ensenada registraron el valor máximo y mínimo
de la RCLMPFDA de Cd: 86 y 9.7, respectivamente
(
Fig. 5
). En este último caso todas las estaciones
excedieron el nivel permitido.
La concentración de Cu en San Quintín (6.8 µg/g)
es signifcativamente mayor (p < 0.01) a las en
-
contradas en todas las demás localidades (
Fig. 6
).
Como una característica importante se debe destacar
que hacia el norte y hacia el sur de San Quintín las
concentraciones de Cu presentan una tendencia a la
disminución. Los Ojitos, en el extremo sur del área
de estudio, presentó una concentración (2.3 µg/g)
signifcativamente menor (p < 0.01) a todas las demás
estaciones.
Por otro lado, la correlación entre la concentración
de Cu y la concentración normalizada es signifcativa
Ba
jamar
En
senada
Erénd
ir
a
Sa
n
Qu
intín
Punta Baja
Los Ojitos
Play
a Esmerald
a
Cd (μg/g peso seco)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
A
B
C
CD
CD
CD
D
Fig. 2.
Variación espacial de la concentración de Cd en
M. cali-
fornianus
.
Cada punto representa la media de tres réplicas
de 15 organismos y las barras verticales representan
± 1 desviación estándar. Letras mayúsculas diferentes
indican di±erencias signifcativas (p < 0.05)
0246 81
01
21
41
61
8
–0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
r = 0.90
p < 0.05
Cd × IC (μg/cm
3
)
Cd (μg/g peso seco)
Fig. 3.
Análisis de correlación entre la concentración de Cd
y la concentración de Cd normalizada por el índice de
condición
E.A. Gutiérrez Galindo
et al.
290
(p < 0.05, r = 0.86;
Fig. 7
). Esto sugiere que la con-
centración de Cu encontrada en
M. californianus
es
un buen refejo de la concentración del mismo metal
en el ambiente.
Todos los valores en la distribución espacial de
la RCLMPOMS de Cu son menores a 1 (
Fig. 8
), lo
que indica que la concentración de Cu no excede lo
permitido por la OMS en el área de estudio. El valor
más alto de la RCLMPOMS del Cu se presenta en San
Quintín (0.68), disminuyendo hacia el norte y al sur,
con la mínima RCLMPOMS en Los Ojitos (0.23).
De igual manera, en el caso de la RCLMPFDA todos
los valores fueron menores a 1 (
Fig. 9
).
La distribución espacial de Zn en
M. californianus
no presenta tendencias espaciales bien deFnidas
(
Fig. 10
). La concentración más alta fue en San
Quintín (77.0 µg/g) y la más baja en Los Ojitos
(44.0 µg/g). La correlación entre la concentración
de Zn y la concentración normalizada por el índice
de condición de este elemento en
M. californianus
no ±ue signiFcativa (p < 0.05; r = 0.57;
Fig.11
), esto
sugiere que la concentración de Zn encontrada en
M.
californianus
fue afectada por factores ajenos a la
concentración de este metal en el ambiente.
Todos los valores en las distribuciones espaciales
de las RCLMPOMS (
Fig. 12
) y RCLMPFDA (
Fig. 13
)
de Zn son menores a 1.
Bajama
r
Ensenada
Eréndir
a
San Quintín
Punta Baja
Los Ojitos
Playa Esmerald
a
Cd (RCLMPOMS)
0
2
4
6
8
10
Fig. 4.
Razón concentración-límite máximo permisible-
Organización Mundial de la Salud (RCLMPOMS)
de Cd en el área estudiada. La línea horizontal indica
RCLMP = 1
Bajama
r
Ensenad
a
Eréndir
a
San Quintí
n
Punta
Baja
Los
O
jitos
Playa Es
m
erald
a
Cd (RCLMPFDA)
0
1
2
3
20
40
60
80
100
Fig. 5.
Razón concentración-límite máximo permisible-Food
and Drug Administration) (RCLMPFDA), de Cd en el
área estudiada. La línea horizontal indica RCLMP = 1
Bajamar
Ensenada
Eréndir
a
San Quintí
n
Pu
n
ta Baja
L
os Ojitos
Play
a
Esme
rald
a
Cu (μg/g peso seco)
2
3
4
5
6
7
8
A
B
C
B
B
B
AB
Fig. 6.
Variación espacial de la concentración de Cu en
M. cali-
fornianus
.
Cada punto representa la media de tres réplicas
de 15 organismos y las barras verticales representan
± 1 desviación estándar. Letras mayúsculas diferentes
indican di±erencias signiFcativas (p < 0.05)
Cu (μg/g peso seco)
234567
8
Cu × IC (μg/cm
3
)
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
r = 0.86
p < 0.05
Fig. 7.
Análisis de correlación entre la concentración de Cu
y la concentración de Cu normalizada por el índice de
condición
CADMIO, COBRE Y ZINC EN MEJILLÓN DE BAJA CALIFORNIA
291
DISCUSIÓN
Las concentraciones de Cd en mejillones del
área de estudio indican que la distribución espacial
presenta dos regiones bien defnidas: una región
norte (Bajamar y Ensenada) con concentraciones
signifcativamente bajas (p < 0.01) y otra región
centro-sur (Eréndira a Playa Esmeralda) con con-
centraciones signifcativamente altas (p < 0.01;
Fig. 2
). La correlación signifcativa (p < 0.05, r =
0.90) entre la concentración de Cd y su concentra-
ción normalizada por el IC (
Fig. 3
), sugiere que
la variabilidad de la concentración de Cd en
M.
californianus
es debida a la concentración del metal
en el medio marino.
El ciclo biogeoquímico del Cd en el océano está
estrechamente ligado con el de la materia orgánica y
su distribución está dominada por su involucramiento
en un ciclo de regeneración similar al de los fosfatos
y nitratos (Knauer y Martin 1981). Debido a esto,
las concentraciones máximas y mínimas del Cd en
el medio marino de la Cuenca del Sur de California
corresponden espacialmente con los máximos y mí-
nimos de los nutrientes, respectivamente (Stephenson
et al
. 1979). En la zona costera de Baja CaliFornia las
altas concentraciones de Cd en el agua de mar están
Bajama
r
Ensenada
Eréndir
a
Sa
n Qu
intín
Punta Baja
Los Ojitos
Pla
ya
E
sme
rald
a
Cu (RCLMPOMS)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Fig. 8.
Razón concentración-límite máximo permisible-
Organización Mundial de la Salud (RCLMPOMS)
de Cu en el área estudiada. La línea horizontal indica
RCLMP = 1
Baja
m
ar
Ensenada
Eréndir
a
San Quintí
n
Punta Baja
Los
O
jitos
Playa Esmera
ld
a
Cu (RCLMPFDA)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Fig. 9.
Razón concentración-límite máximo permisible-Food
and Drug Administration (RCLMPFDA) de Cu en el
área estudiada. La línea horizontal indica RCLMP = 1
Bajama
r
Ensenad
a
Eréndir
a
Sa
n
Quin
t
ín
Punta Baja
L
os Ojitos
Playa Esmerald
a
Zn (μg/g peso seco)
30
40
50
60
70
80
90
A
A
A
AB
A
B
Fig. 10.
Variación espacial de la concentración de Zn en
M. cali-
fornianus
.
Cada punto representa la media de tres réplicas
de 15 organismos y las barras verticales representan ± 1
desviación estándar. Letras mayúsculas diferentes indi-
can diFerencias signifcativas (p < 0.05)
40
50
60
70
80
Zn × IC (μg/cm
3
)
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
r = 0.57
p < 0.05
Zn (μg/g peso seco)
Fig. 11.
Análisis de correlación entre la concentración de Zn
y la concentración de Zn normalizada por el índice de
condición
E.A. Gutiérrez Galindo
et al.
292
asociadas a fenómenos físicos como las surgencias
(Segovia Zavala
et al
. 1998). Se ha encontrado que
en esta misma zona las descargas de aguas residuales
existentes en el sur de California (al norte del área
de estudio), contribuyen sólo con el 1 % del Cd pre-
sente en el agua, mientras que los fenómenos físicos
lo hacen con el 99 % (Sañudo-Wilhelmy y Flegal
1991, 1996). Además, se ha encontrado en el sur de
la zona estudiada (Bahía Sebastián Vizcaíno), altas
concentraciones de Cd en sedimentos superfciales
que coinciden con una pluma de agua Fría superfcial
derivada de un área de intensas surgencias costeras
(Daesslé
et al
. 2000). Debido a lo anterior, las altas
concentraciones de Cd encontradas cerca de esta zona
(Playa Esmeralda y Los Ojitos) podrían ser atribuidas
a este mismo fenómeno. Es decir, como consecuencia
de la asociación del Cd al ciclo de regeneración de la
materia orgánica y a que en la zona de estudio se pre-
sentan surgencias intensas, es probable que las altas
concentraciones de este metal en el área examinada
tengan un origen natural y no antrópico. De manera
similar, Muñoz-Barbosa
et al.
(2000), atribuyeron a
las surgencias las concentraciones más altas de Cd
en mejillones
M. californianus
en un sitio localizado
entre las estaciones Ensenada y San Quintín de este
estudio. Los altos niveles de Cd encontrados por
estos autores en su trabajo son muy similares a las
más altas concentraciones registradas en este estudio,
por lo que el origen de lo encontrado aquí podría ser
el mismo. Sin embargo, a pesar de la prevalencia de
altas concentraciones de Cd en esta zona y de que
éstas pudieran tener un origen natural (con excepción
de Ensenada), los valores de las RCLMP de OMS y
FDA encontradas en este trabajo son todas mayores
a 1. Esto último indica que, aun cuando el Cd podría
tener un origen natural, las concentraciones encontra-
das en los mejillones podrían representar un peligro
para el consumo humano.
Los resultados del estudio indican que la concen-
tración de Cu encontrada en San Quintín es signif
-
cativamente mayor (p < 0.01) a la detectada en las
demás localidades de estudio (
Fig. 6
). Además, que
la concentración de Cu y su concentración normali-
zada por el índice de condición (
Fig. 7
), presentan
una correlación signifcativa entre ellas (p < 0.05,
r = 0.87). Lo que sugiere, como en el caso del Cd,
que
M. californianus
es un buen biomonitor de las
concentraciones de Cu en el ambiente marino. Sin
embargo, en la
fgura 7
se puede observar que el co-
efciente de correlación signifcativo sugiere que lo
anterior puede estar in±uenciado por los dos valores
extremos, pues en el centro de la gráfca se encuen
-
tra un grupo de datos que por sí sólos no muestran
linealidad alguna. Es decir, los dos datos extremos
podrían estar produciendo una linealidad fcticia.
En consecuencia, es probable que en este caso
M.
californianus
no esté re±ejando apropiadamente las
concentraciones ambientales de Cu. Esto último está
de acuerdo con lo encontrado para el mismo orga-
nismo y para la misma zona por Gutiérrez-Galindo
y Muñoz-Barbosa (2001), en donde además de que
las concentraciones de Cu son similares a las del
presente trabajo, este metal tiene el menor coefcien
-
te de correlación entre sus concentraciones cruda
y normalizada por el índice de condición. Estos
autores analizaron el Cu en
M. californianus
en un
Bajama
r
Ensenad
a
Eréndir
a
San Quin
tín
Punta Baja
Los Ojitos
Playa Esmerald
a
Zn (RCLMPOMS)
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
Fig. 12.
Razón concentración-límite máximo permisible-
Organización Mundial de la Salud (RCLMPOMS)
de Zn en el área estudiada. La línea horizontal indica
RCLMP = 1
Fig. 13.
Razón concentración-límite máximo permisible-Food
and Drug Administration (RCLMPFDA) de Zn en el
área estudiada. La línea horizontal indica RCLMP = 1
Bajamar
Ensenad
a
Eréndir
a
San Quintín
Punta Baja
L
os Ojitos
Playa Esmerald
a
Zn (RCLMPFDA)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
CADMIO, COBRE Y ZINC EN MEJILLÓN DE BAJA CALIFORNIA
293
lugar limpio y otro impactado antrópicamente en la
Bahía Todos Santos y encontraron que este metal
presentó alta variabilidad y no mostró diferencias
signifcativas entre ambos lugares.
Phillips (1976) encontró que la asimilación de Cu
por mejillones puede ser afectada por la salinidad,
la temperatura y las interacciones con otros metales,
causando incrementos o decrementos por asimilación
o excreción de este metal. El mismo autor menciona
que los resultados de su estudio no permiten distin-
guir los efectos que uno u otro factor tienen sobre
la concentración de Cu en mejillones, por lo que
concluye que es probable que la asimilación de Cu
responda a muchas variables ambientales interac-
tuantes. Como ya se mencionó, la normalización
con respecto al índice de condición intenta eliminar
los efectos de algunas de las variables, sin embargo,
aun así podría haber variabilidad ajena a la producida
por la concentración del metal en el medio, que no
sea eliminada por la normalización. La correlación
signifcativa, que indica la capacidad de organismo
como bioindicador de Cu (
Fig. 7
), podría ser una ob-
servación errónea pues el coefciente de correlación
parece estar inFuenciado por dos valores extremos.
Como consecuencia, cualquier conclusión basada en
las concentraciones de Cu en este organismo debe ser
tomada con precaución.
Los resultados muestran que ninguno de los valo-
res de las RCLMP OMS o FDA de Cu resultó mayor
a 1. Esto indica que, en relación con la concentra-
ción de Cu, el consumo de
M. californianus
de las
localidades estudiadas no representa un riesgo para
la salud humana.
El Zn es el cuarto metal más utilizado en los
procesos productivos; debido a esto, las fuentes an-
trópicas superan los aportes naturales de este metal
(Mirenda 1986). Kimbrough
et al
. (2008) señalan que
como resultado de las actividades naturales y antró-
picas el Zn se encuentra en todos los compartimentos
ambientales (aire, agua, suelo y biota).
Los resultados de este estudio indican que la
concentración de Zn
en M. californianus
no presenta
una distribución espacial defnida (
Fig. 10
). Además,
la correlación entre la concentración de Zn y su
concentración normalizada (
Fig. 11
) resultó ser no
signifcativa (p > 0.05, r = 0.57). Lo que sugiere que
el Zn encontrado en el tejido de
M. californianus
puede no ser debido a la concentración del metal en
el medio natural. Esto muestra que a diferencia del
Cd, para el cual
M. californianus
podría conside-
rarse un buen biomonitor, en el caso del Zn sucede
lo contrario, este organismo parece no reFejar de
manera adecuada las concentraciones de este metal
en el ambiente marino. El Zn es un micronutriente
esencial para los organismos marinos, por lo que su
asimilación y acumulación en el tejido del mejillón
puede depender de los requerimientos del mismo
en un momento dado. Es decir, se puede presentar
biorregulación del metal, de tal forma que su concen-
tración dependerá más de la fsiología del organismo
que de la concentración del metal en el ambiente que
lo rodea (Muñoz-Barbosa
et al
. 2000). Debido a lo
anterior, cualquier conclusión basada en las concen-
traciones de Zn en este organismo deberá ser tomada
con precaución.
Un factor adicional, que podría tener como conse-
cuencia las altas concentraciones de metales (en par-
ticular Cu y Zn) en San Quintín y las áreas aledañas,
es la actividad agrícola en la zona. Se ha encontrado
que la fertilización continua con químicos a base de
fosfatos podría incrementar el contenido de Cu y Zn
aumentando los niveles naturales de éstos en los sue-
los, con lo que se podría provocar su transferencia a la
cadena alimenticia humana o a ecosistemas adyacen-
tes (Giuffré de López Camelo
et al.
1997). En el valle
de San Quintín la principal actividad económica es la
agricultura comercial. De 1977 a 1985, el incremento
de la superfcie hortícola de riego tuvo una tasa de
crecimiento del 15.4 % y en los últimos cuatro años
de ese periodo el crecimiento medio anual alcanzó
una tasa cercana al 20 %. Para principios de los años
90, el principal cultivo fue el tomate, ocupando un
60 % de la superfcie en producción (Anguiano
1991). En la actualidad, el valle de San Quintín es
una de las zonas agrícolas más importantes del no-
roeste de México (León-López
et al
. 2002). Debido
a la industria agrícola existente en San Quintín, el
uso de grandes cantidades de fertilizantes comer-
ciales que contienen metales se ha extendido. Esto
sugiere que el uso masivo de fertilizantes puede re-
sultar en su transporte eólico y/o por escurrimientos
hacia el océano adyacente provocando lo que parece
ser una anomalía en la concentración de metales en
los mejillones de la región. Sin embargo, lo anterior,
no puede ser confrmado debido que no se cuenta
con datos confables sobre las cantidades y tipos
de fertilizantes usados, ni se tiene información en
esta región sobre los Fujos (atmos±éricos o por es
-
currimientos) de los residuos de estos fertilizantes
hacia el océano.
Por otro lado, los resultados de este estudio
muestran que la concentración más alta de Zn en-
contrada en San Quintín tiene RCLMPOMS (
Fig. 12
)
y RCLMPFDA (
Fig. 13
) inferiores a 1. Lo que indica
que las concentraciones de Zn en
M. californianus
no
son peligrosas para el consumo humano.
E.A. Gutiérrez Galindo
et al.
294
CONCLUSIONES
A pesar de que ninguna de las concentraciones
de Cu y Zn encontradas en
Mytilus californianus
representan peligro para el consumo humano, los
altos valores de Cd por sí sólos son sufcientes para
sugerir que se evite el consumo excesivo de meji-
llones colectados en la zona estudiada. En todas las
localidades examinadas las concentraciones de Cd
excedieron los límites máximos permisibles (LMP)
propuestos por la Organización Mundial de la Salud
y la administración de alimentos y drogas de EUA.
Además, los resultados indican que el mejillón
Mytilus californianus
es mejor bioindicador de Cd
que de Cu y Zn.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece el apoyo fnanciero recibido por la
13va. Convocatoria Interna emitida por la Coordina-
ción de Posgrado e Investigación de la Universidad
Autónoma de Baja California (Código 0601). Muñoz-
Barbosa, A. Fue benefciario de una beca del Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT). Se
agradecen los comentarios de los revisores anónimos
que fueron de gran utilidad para el mejoramiento del
estudio.
REFERENCIAS
Boyden C. R. (1977). EFFect oF size upon metal content oF
shellfsh. J. Mar. Biol. 5, 675-714.
Carlucci A.F., Eppley R.W., y Beers J.R. (1986). Introduc-
tion to the Southern California Bight. En: Lecture notes
on coastal and estuarine studies: Plankton Dynamics
of the Southern California Bight (R.W. Eppley, Ed.).
Springer-Verlag, Nueva York, pp.1-12.
Coleman N. (1980). The effect of emersion on cadmium
accumulation by
Mytilus edulis
. Mar. Pollut. Bull. 11,
359-362.
Daesslé L. W., Carriquiry J. D., Navarro R. y Villaescusa
Celaya J. A. (2000). Geochemistry oF surfcial sedi
-
ments from Sebastián Vizcaíno Bay, Baja California.
J. Coastal. Res.
16, 133-1145.
Dailey M.O., Anderson J.W., Reish D.J. y Gorsline D.S.
(1993). The California Bight: Background and setting.
En: Ecology of Southern California Bight: A synthesis
and interpretation (M.D. Dailey, D.J. Reish y J.W.
Anderson, Ed.). UC Press, California, pp.1-18.
FDA (2001). Fish and fisheries products hazards and
controls guidance, US Food and Drug Administration
Department of Health and Human Services, Public
Health Service, 3
a
ed. Maryland, EUA, pp. 326.
Phillips D. J. H. (1980). Quantitative aquatic biological
indicators. Applied Science Publishers LTD, Essex,
Inglaterra, pp. 488.
Fisher H. (1983). Shell weight as an independent variable
in relation to cadmium content of molluscs. Mar. Ecol.
Prog. Ser. 12, 59-75.
Giuffré de López Camelo L., Ratto de Miguez S. y Marbán
L. (1997). Heavy metals input with phosphate Fertilizers
used in Argentina. Sci. Total. Environ. 204, 245-250.
Gutiérrez Galindo E. A. y Muñoz Barbosa A. (2001).
Short-term temporal variability of Ag, Cd and Cu
in
Mytilus californianus
and the effectiviness of this
organism as a bioindicator. Cienc. Mar. 27, 269-288.
Gutiérrez Galindo E. A. y Muñoz Barbosa A. (2003).
Geographic variability of the concentration of Hg, Co,
Fe and Ni in mussels
Mytilus californianus
(Conrad,
1837) From the coast oF Baja CaliFornia. Cienc. Mar.
29, 21-34.
Kimbrough K. L., Johnson W. E., Lauenstein G. G., Chris-
tensen J. D., Apeti D. A. (2008). Una evaluación de
dos décadas de control de los contaminantes en la zona
costera de la nación. NOAA National Status & Trends
Mussel Watch. Silver Spring, EUA. 105 pp.
Knauer G. A. y Martin J. H. (1981). Phosphorus-cadmium
cycling in northeast pacifc waters. J. Mar. Res. 39, 66-76.
Lares M. L. y Orians K. S. (1997). Natural Cd and Pb
variations in
Mytilus californianus
during the upwell-
ing season. Sci. Total. Environ. 197, 177-195.
Latouche Y. D. y Mix M. C. (1982). The effect of depura-
tion, size and sex on trace metals levels in bay mussels.
Mar. Pollut. Bull. 13, 27-29.
Lobel P. B., Belkhode S. P., Jackson S. E. y Longerich
H. P. (1991). Improved protocol for collecting mus-
sel watch specimens tanking into account sex, size,
condition, shell shape, and chronological age. Arch.
Environ. Contam. Toxicol. 21, 409-414.
Lobel P. B y Wright D. A. (1982). Gonadal and non gonadal
zinc concentrations in mussels. Mar. Pollut. Bull. 13,
329-323.
Lynn R.J., Bliss A. y Eber L.E. (1982). Vertical and
horizontal distribution of seasonal mean temperature,
salinity, sigma-t, stability, dynamic height, oxygen and
oxygen saturation in the CaliFornia Current 1950-1978.
Calcof. Atlas 30, 513-535.
Mearns A.J. (1973). Southern CaliFornia inshore demersal
fshes: diversity, distribution and disease as response to
environmental quality. California Cooperative Fisher-
ies Report XVII, 141-148.
Mirenda R. J. (1986). Acute toxicity and accumulation of
zinc in the crayfsh
Orconectes virilis
(Hagen). Bull.
Environ. Contam. Toxicol. 37, 387-394.
CADMIO, COBRE Y ZINC EN MEJILLÓN DE BAJA CALIFORNIA
295
Muñoz Barbosa A., Gutiérrez Galindo E. A. y Flores Mu-
ñoz G. (2000).
Mytilus californianus
as an indicator of
heavy metal on the northwest coast of Baja California,
Mexico. Mar. Pollut. Bull. 48, 587-603.
Nishikawa Kinomura K. A., Gutiérrez Galindo E. A.,
Sañudo Wilhelmy S. A., Flores Muñoz G., Martin
M. y Stephenson M. D. (1988). Marine pollution in
the central southern California bight adjacent to the
American-Mexican border zone. Rev. Int. Ocean. Med.
91, 125-150.
OMS (1982). Toxicological evaluation of certain food
additives and contaminants. Joint FAO/WHO Expert
Committee on Food Additives, WHO Food Additives
Series Nº 17, World Health Organization, Geneve,
pp 28-35.
Oullette T. R. (1981). Seasonal variations of trace metals
in the mussel
Mytilus californianus
. Environ. Conserv.
81, 53-58.
Pérez Morga N. (2004). Características de la circulación
y dispersión de contaminantes frente al arroyo El
Gallo en la Bahía de Todos Santos, Baja California,
México. Tesis de Maestría. Facultad de Ciencias Ma-
rinas. Universidad Autónoma de Baja California. Baja
California, México.
Phillips D. J. H. (1976). The common mussel
Mytilus
edulis
as an indicator of pollution by zinc, cadmium,
lead and cooper. Effect of environmental variables on
uptake of metals. Mar. Biol. 38, 59-69.
Phillips D. J. H. (1980). Quantitative aquatic biological
indicators. Applied Science Publishers LTD, Essex,
Inglaterra, pp. 488.
Ramírez Gutiérrez S.C. (2005). Asentamiento y dispersión
de
Mytilus galloprovincialis
y
Mytilus californianus
en condiciones naturales y de laboratorio. Tesis de
Doctorado. Centro de Investigación Científca y de
Educación Superior de Ensenada. Baja California,
México.
Sañudo S. A. y Flegal A. R. (1991). Trace elements
distributions in coastal water along the US-Mexican
boundary: Relative contributions of natural processes
vs anthropogenic inputs. Mar. Chem. 33, 371-392.
Sañudo S. A. y Flegal A. R. (1996). Trace metal concen-
trations in the surf zone in coastal waters off Baja
CaliFornia. Environ Sci. Technol. 30, 1575-1580.
Segovia Zavala J. A., Delgadillo Hinojosa F. y Alvarez
Borrego S. (1998). Cadmium in the coastal upwelling
area adjacent to the California-Mexico Border. Estuar.
Coast. ShelF. S. 46, 475-481.
Schiff K. C. y Gosset R. W. (1998). Southern California
Bight 1994 pilot project III. Sediment chemistry. Cali-
fornia, EUA. 63 pp.
Steinberg A. y Stein E. D. (2004). EF±uent discharges on
the southern California Bight from large municipal
waste water treatment facilities in 2001 and 2002.
California, EUA. 15 pp.
Stephenson M. D., Martin M., Lange S. E., Flegal A. R y
Martin J. H. (1979). Trace metal concentration in the
California mussel
Mytilus californianus.
California
state mussel watch. Water Quality Monitoring Report.
8, 22-45.
logo_pie_uaemex.mx