Nickel and vanadium contamination of benthic invertebrates following the “Erika” wreck

Contamination des invertébrés benthiques par le nickel et le vanadium suite au naufrage de l’« Erika »

¹ IFREMER, Département DEL/PC, BP 21105, 44311 Nantes Cedex 3, France
² IUEM, UMR CNRS 6539 (Lemar), Technopôle Brest-Iroise, Place N. Copernic, 29280 Plouzané, France
³ Laboratoire de Chimie analytique bio-inorganique et Environnement, CNRS UMR 5034, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 64053 Pau Cedex 9, France

Corresponding author: jfchiffo@ifremer.fr

Received: 10 February 2004
Accepted: 26 May 2004

Abstract

Levels of nickel and vanadium, trace metals found in high concentration in the oil spilled from the “Erika” tanker off Brittany (France) in December 1999 (41 ± 1 and 87 ± 3 mg kg⁻¹ respectively), have been monitored over a one-year period following this accidental event in several benthic invertebrates. Ni and V in mussels (Mytilus edulis) and oysters (Crassostrea gigas) soft tissues were analysed twice a month by graphite furnace atomic absorption spectrometry and a scallop (Pecten maximus) shell daily growth bands were sampled every three bands by laser ablation and analysed by ICP-MS for these two contaminants. Survey data for mollusc tissues were compared with reference data arising from the national monitoring database. Ni concentrations in dried tissues, comparable with reference data (1.8 ± 0.9 µg g⁻¹ in mussels and 1.2 ± 0.5 µg g⁻¹ in oysters) do not show any additional input during the whole period. Conversely, a sharp increase in vanadium concentrations (up to 4.6 and 3.2 µg g⁻¹ for mussels and oysters respectively) is observed around May 2000, i.e. 5 months after the wreck, compared with the monitoring data (1.4 ± 0.6 µg g⁻¹ in mussels and 1.3 ± 0.6 µg g⁻¹ in oysters). Furthermore, no Ni peak is detectable in the time profiles of scallop shell growth bands where a V peak is observed also in May 2000. This study shows that although a “mussel-watch-type” network, based on the monitoring of vanadium concentration in mollusc tissues, is able to identify contamination due to oil spills, similar information might be obtained a posteriori by analysing daily growth bands of scallop shells.

Résumé

Les concentrations en nickel et en vanadium, métaux traces présents en quantité importante dans le fioul échappé du pétrolier "Erika" au large de la Bretagne (France) en décembre 1999 (41 ± 1 et 87 ± 3 mg kg⁻¹ respectivement) ont fait l'objet d'un suivi d'un an après le naufrage chez quelques invertébrés benthiques. Ni et V ont été analysés deux fois par mois dans les tissus mous de moules (Mytilus edulis) et d'huîtres (Crassostrea gigas) par absorption atomique à four graphite et tous les trois jours dans les stries journalières de croissance des valves d'une coquille Saint-Jacques (Pecten maximus) par ICP-MS après ablation laser. Les données obtenues pour les tissus de mollusques ont été comparées avec les valeurs de références fournies par le programme national de surveillance. Durant toute la période d'étude, on n'observe pas d'apport occasionnel en nickel, dont les concentrations dans la chair séchée sont comparables aux valeurs de référence (1,8 ± 0,9 µg g^-1 chez les moules et 1,2 ± 0,5 µg g⁻¹ chez les huîtres). En revanche, une élévation importante des concentrations en vanadium (jusqu'à 4,6 et 3,2µg g⁻¹ chez les moules et les huîtres respectivement) comparées aux donnés de la surveillance (1,4 ± 0,6 µg g⁻¹ chez les moules et 1,3 ± 0,6 µg g⁻¹ chez les huîtres), est observée en mai 2000, soit 5 mois après le naufrage. De la même manière, aucun pic de nickel n'a été détecté dans les profils temporels de stries journalières de coquille de pectinidé alors qu'un pic de vanadium est observable en mai 2000. Cette étude montre qu'un réseau d'observation de type « mussel-watch » basé sur la surveillance des concentrations en vanadium dans les tissus de mollusques est apte à identifier une contamination due à une marée noire, et une information du même type pourrait être obtenue a posteriori en analysant les stries journalières des valves de coquilles Saint-Jacques.