Concentración de contaminantes y evaluación de biomarcadores en escala espacio-temporal en fauna marina del área afectada por el derrame petrolero de Lima norte en 2022

Abstract

El derrame de petróleo del 15 enero de 2022 al norte de Lima, Perú, afectó a las comunidades marino costeras de la región. En este estudio se evaluó la variación espacio-temporal de la concentración de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y metales, componentes del petróleo, en músculo e hígado de peces (Scartichthys gigas y Labrisomus philippii) y en tejido blando de bivalvos (Perumytilus purpuratus y Semimytilus algosus), y su relación con los biomarcadores de efecto: Factor de Condición (FC), Índice Hepático (IH) e Índice Gonadal (IG) en el caso de los peces; y biomarcadores de exposición: metalotioneínas (MT), citocromo P450 3A (CYP3) y catalasas (CT) en Perumytilus purpuratus. Se realizaron cinco muestreos entre septiembre de 2022 y enero de 2024 en ocho playas, desde playa Cavero en Ventanilla (11.84°S) hasta playa Huacho (11.12°S). Los HAP se analizaron por “Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe” (QuEChERS) y por Cromatografía de Gases a Presión Atmosférica – Espectrometría de Masas en Tándem (APGC-MS/MS). Los metales se analizaron por la técnica de espectroscopía de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS), mientras que los biomarcadores de exposición por RT-qPCR. El naftaleno tuvo las más altas concentraciones en peces y bivalvos. Se observaron patrones de concentración temporales, pero no espaciales; se evidenció un aumento del naftaletno, el Fe, Zn y Al en peces S. gigas de playa Santa Rosa de enero 2023 a enero 2024. En S. gigas, el criseno, Ni, Cr y Fe se asociaron negativamente con el IH e IG, posiblemente relacionado con daños en las funciones hepáticas y la capacidad reproductiva, respectivamente. Las CAT y MT en P. purpuratus estuvieron asociadas positivamente al fenantreno, fluoreno, Cr, Zn y Nicomo respuesta a un mayor estrés oxidativo y mecanismos de detoxificación. Este estudio muestra los impactos negativos del derrame de petróleo en la fauna marina del norte de Lima a mediano plazo y resalta la necesidad monitoreos continuos en el área.

The January 15, 2022, oil spill north of Lima, Peru, impacted coastal marine communities in the region. This study assessed the spatio-temporal variation in the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and metals—major components of crude oil—in muscle and liver tissues of fish (Scartichthys gigas and Labrisomus philippii), as well as in the soft tissues of bivalves (Perumytilus purpuratus and Semimytilus algosus), and their relationship with effect biomarkers: Condition Factor (CF), Hepatic Index (HI), and Gonadosomatic Index (GI) in fish; and exposure biomarkers: metallothioneins (MT), cytochrome P450 3A (CYP3), and catalase (CAT) in Perumytilus purpuratus. Five sampling campaigns were conducted between September 2022 and January 2024 at eight beaches, ranging from Cavero beach in Ventanilla (11.84°S) to Huacho beach (11.12°S). PAHs were analyzed using “Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe” (QuEChERS) and Cromatografía de Gases a Presión Atmosférica – Espectrometría de Masas en Tándem (APGC-MS/MS), metals by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and exposure biomarkers by RT-qPCR. Naphthalene exhibited the highest concentrations in both fish and bivalves. Temporal, but not spatial, concentration patterns were observed; notably, an increase in naphthalene, Fe, Zn, and Al was detected in S. gigas from Santa Rosa beach between January 2023 and January 2024. In S. gigas, dibenzo(a,h)anthracene, chrysene, Ni, Cr, and Fe were negatively associated with HI and GI, possibly related to impaired hepatic function and reduced reproductive capacity, respectively. In P. purpuratus, CAT and MT were positively associated with phenanthrene, fluorene, Cr, Zn, and Ni, reflecting responses to increased oxidative stress and detoxification mechanisms.This study provides evidence of the negative impacts of the oil spill on marine fauna along the northern coast of Lima and underscores the need for continuous monitoring in the area.