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Phthalates as plastic tracers in a pelagic food web from an open oceanic environment

2024-04-10Doctoral thesis Open access
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datacite.subject.fosCiências Naturais::Ciências da Terra e do Ambientept_PT
dc.contributor.advisorCordeiro, Nereida Maria Abano
dc.contributor.advisorKaufmann, Manfred Josef
dc.contributor.advisorDinis, Ana Margarida Brites Caetano
dc.contributor.authorSambolino, Annalisa
dc.date.accessioned2024-05-24T11:02:58Z
dc.date.available2024-06-11T00:30:15Z
dc.date.issued2024-04-10
dc.description.abstractA investigação científica nas ciências ambientais e biológicas preocupa-se cada vez mais dos efeitos adversos das atividades humanas. A poluição por plásticos tem recebido atenção global devido ao seu evidente impacto ambiental, especialmente nos ecossistemas marinhos. Os microplásticos (MPs), definidos como partículas de plástico com menos de 5 mm, são de particular preocupação devido à sua persistência e capacidade de se infiltrar nas cadeias alimentares. No entanto, o ambiente pelágico continua a ser um dos ambientes menos explorados e mais desafiantes para estudar. Este estudo teve como objetivo investigar a presença de microplásticos numa cadeia alimentar pelágica num ecossistema oceânico, examinando em simultâneo a ocorrência de aditivos plásticos, especificamente os ftalatos (PAEs), como potenciais “tracers”. A amostragem ao longo de um ano das águas superficiais ao redor de uma ilha oceânica revelou uma presença consistente de MPs, especialmente microfibras, com flutuações sazonais significativas na razão entre MPs e zooplâncton. A análise do conteúdo estomacal das espécies de peixes pelágicos e lulas mais prevalentes que habitam estas águas confirmou que a maioria dos indivíduos ingeriu MPs, e foi observada uma correlação entre a abundância de MPs e a concentração de PAEs, particularmente DIBP (di isobutyl phthalate), nos seus tecidos. A análise de PAEs em amostras de biópsia de cetáceos que se alimentam destas presas, revelou uma presença persistente e alarmantemente elevada destes aditivos plásticos. Isso sugere uma exposição crônica e duradoura, provavelmente por meio de transferência trófica. A utilização de indicadores indiretos, como os aditivos plásticos, revela-se de grande importância em ambientes de difícil acesso e investigação, especialmente ao estudar animais protegidos, como a megafauna marinha, na qual as amostras são limitadas e de difícil obtenção. Neste estudo, foram desenvolvidas e validadas metodologias inovadoras para a deteção e quantificação de PAEs em biota marinho. A deteção de MPs e PAEs em vários níveis desta teia trófica oceanopelágica destaca a presença generalizada destes contaminantes antropogénicos mesmo em regiões oceânicas remotas.pt_PT
dc.description.abstractScientific research in environmental and biological sciences is increasingly concerned with human activities' adverse effects. Plastic pollution has garnered global attention due to its evident environmental impact, particularly in marine ecosystems. Microplastics (MPs), defined as plastic particles smaller than 5 mm, are of particular concern for their persistence and ability to infiltrate food chains. Yet, the pelagic realm remains one of the least explored and most challenging environments to study. This study aimed to investigate the presence of MPs within a pelagic food web in an oceanic ecosystem while also examining the occurrence of plastic additives, specifically phthalates (PAEs), as potential tracers. Annual sampling of surface waters surrounding an oceanic island revealed a consistent presence of MPs, especially microfibres, with significant seasonal fluctuations in the ratio of MPs to zooplankton. Analysis of stomach contents in prevalent pelagic fish and squid species inhabiting these waters confirmed that most individuals had ingested MPs, and a correlation was observed between MPs abundance and PAEs concentration, particularly DIBP (di-isobutyl phthalate), in their tissues. The application of PAEs analysis in biopsy samples from free-ranging cetaceans, which feed on these prey species, revealed a persistent and alarmingly high presence of these plastic additives. This suggests chronic and enduring exposure, likely through trophic transfer. The use of indirect proxies, such as plastic additives, proves invaluable in environments that are challenging to access and investigate, especially when studying protected animals like marine megafauna, for which samples are limited and difficult to obtain. In this work, innovative methodologies were developed and validated for the detection and quantification of PAEs in marine biota. The detection of MPs and PAEs at various levels of this oceanic-pelagic trophic web underscores the widespread presence of these anthropogenic contaminants even in remote oceanic regions.pt_PT
dc.identifier.tid101607288pt_PT
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.13/5705
dc.language.isoengpt_PT
dc.relationPhthalates as plastic tracers in a pelagic food web from an open oceanic environment
dc.relationMarine and Environmental Sciences Centre
dc.relationAquatic Research Infrastructure Network
dc.relationInterdisciplinary Centre of Marine and Environmental Research
dc.relationInterdisciplinary Centre of Marine and Environmental Research
dc.subjectCadeia alimentar pelágicapt_PT
dc.subjectCetáceospt_PT
dc.subjectEcossistema oceânicopt_PT
dc.subjectFtalatospt_PT
dc.subjectIlha da Madeira (Portugal)pt_PT
dc.subjectMicroplásticospt_PT
dc.subjectOceano Atlânticopt_PT
dc.subjectPoluição por plásticopt_PT
dc.subjectMadeira (Portugal)pt_PT
dc.subjectAtlantic Oceanpt_PT
dc.subjectCetaceanspt_PT
dc.subjectMadeira Island (Portugal)pt_PT
dc.subjectMicroplasticspt_PT
dc.subjectOceanic ecosystempt_PT
dc.subjectPelagic food webpt_PT
dc.subjectPhthalatespt_PT
dc.subjectPlastic pollutionpt_PT
dc.subjectBiological Sciencespt_PT
dc.subject.pt_PT
dc.subjectFaculdade de Ciências da Vidapt_PT
dc.titlePhthalates as plastic tracers in a pelagic food web from an open oceanic environmentpt_PT
dc.typedoctoral thesis
dspace.entity.typePublication
oaire.awardTitlePhthalates as plastic tracers in a pelagic food web from an open oceanic environment
oaire.awardTitleMarine and Environmental Sciences Centre
oaire.awardTitleAquatic Research Infrastructure Network
oaire.awardTitleInterdisciplinary Centre of Marine and Environmental Research
oaire.awardTitleInterdisciplinary Centre of Marine and Environmental Research
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oaire.awardURIinfo:eu-repo/grantAgreement/FCT/OE/COVID%2FBD%2F153289%2F2023/PT
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oaire.fundingStreamOE
oaire.fundingStream6817 - DCRRNI ID
oaire.fundingStream6817 - DCRRNI ID
oaire.fundingStream6817 - DCRRNI ID
oaire.fundingStream6817 - DCRRNI ID
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project.funder.nameFundação para a Ciência e a Tecnologia
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project.funder.nameFundação para a Ciência e a Tecnologia
project.funder.nameFundação para a Ciência e a Tecnologia
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rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typedoctoralThesispt_PT
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thesis.degree.nameThesis presented to obtain the PhD degree in Biological Sciencespt_PT

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