Exposure of White-throated Dippers to heavy metals in acidified and non-acidified streams in Norway

Abstract

We examined the exposure of White-throated Dippers (Cinclus cinclus) to aluminum and mercury in acidified and nonacidified streams in two regions of Norway. Both metals showed significantly higher concentrations in the body tissues of dippers in acidified streams at southern sites compared to non-acidified streams in central Norway. Elevated concentrations of aluminum in acidified areas could not be explained by a corresponding elevated level of aluminum in the invertebrate foods of dippers. During our study period in 1993-1995, deposition rates of mercury by long-range air pollution were higher in southern than central Norway. High levels of mercury in dippers could have been due to higher levels of atmospheric deposition or higher water acidity in southern Norway. We found a high correlation between mercury levels in body tissues of females and their eggs, but not for aluminum. Thus, eggs are suitable for monitoring mercury levels but not for aluminum in female dippers. Our data provide baseline estimates of exposure to heavy metals in freshwater ecosystems in Norway that will be useful for monitoring future trends. Zusammenfassung Belastung von Wasseramseln durch Schwermetalle in versauerten und nicht versauerten Fließgewässern in NorwegenWir untersuchten die Belastung von Wasseramseln (Cinclus cinclus) durch Aluminium und Quecksilber in versauerten und nicht versauerten Fließgewässern in zwei Regionen Norwegens. Beide Metalle zeigten signifikant höhere Konzentrationen im Körpergewebe von Wasseramseln an den versauerten Fließgewässern im Süden, verglichen mit den nicht versauerten Fließgewässern in Mittelnorwegen. Erhöhte Aluminiumkonzentrationen in versauerten Gegenden ließen sich nicht durch korrespondierende erhöhte Aluminiumwerte in der Wirbellosennahrung der Wasseramseln erklären. Während des Untersuchungszeitraums von 1993-1995 lagen die Ablagerungsraten von Quecksilber durch weiträumige Luftverschmutzung im Süden höher als in Mittelnorwegen. Die hohen Quecksilberwerte bei den Wasseramseln könnten durch stärkere atmosphärische Ablagerungen oder einen höheren Säuregehalt des Wassers in Südnorwegen verursacht worden sein. Es zeigte sich eine starke Korrelation zwischen dem Quecksilbergehalt im Körpergewebe der Weibchen und dem der Eier, beim Aluminiumgehalt allerdings nicht. Eier eignen sich somit zur Dokumentation der Quecksilberbelastung, nicht jedoch der Aluminiumbelastung von Wasseramselweibchen. Unsere Daten liefern eine Basisschätzung der Schwermetallbelastung norwegischer Süßwasserökosysteme, welche bei der Beobachtung zukünftiger Entwicklungen von Nutzen sein werden. Communicated by F. Bairlein. Electronic supplementary material The online version of this article (https ://doi.Publisher's Note Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.