Date of Award

10-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Biology

First Advisor

Sabir Bin Muzaffar

Abstract

Metals occur naturally in the environment however anthropogenic activities have contributed to their increase in the marine ecosystem. As elements have the ability to bioaccumulate, biomagnify and transfer between biological compartments throughout the food web, they pose a great threat to living biota. The characteristics of the Arabian Gulf make it a harsh environment for marine species especially when multiple stressors are acting together. Rhizoprionodon acutus (milk shark) and Carcharhinus sorrah (spot-tail shark) are essential compartments of the Arabian Gulf ecosystem. As they are found up in the food chain and considered a predator species they are under the threat of trace element bioaccumulation. Thus, the objectives of this research are to examine how element behave in the food web and understand the extent of contaminant exposure on these species. Contaminants analyzed in this study comprised of trace elements in gills, liver and muscle tissues of both milk shark and spot-tail shark. The accumulation of 15 elements from milk shark and spot-tail shark specimens was conducted using Varian 720-ES (ICP-OES) system for metals and non-metals and (Varian SpectraAA 220 FS) for mercury (Hg) concentration. Elasmobranches specimens were purchased from local markets in Abu Dhabi and Dubai and brought back to the labs for dissection and further analysis. Statistical tests that were preformed are principal components analysis and one-way ANOVA. The results showed an uneven distribution of elements in species tissues. In the milk shark, Cd, Cu, and Fe expressed higher concentrations in the studied tissue of both locations. Except for Hg, which found to have higher concentration in Abu Dhabi liver tissue and Dubai muscle tissue. Additionally, Cd exceeded the permissible limits in the muscle tissue of Dubai milk shark. In spot-tail shark, Cu had high mean concentration in the liver tissue. There is a general lack of studies on metal behavior related to elasmobranches. Therefore, this study can add valuable baseline information on how metals behave in the food web and it illustrates pollution status of different locations along the Arabian Gulf.

Arabic Abstract

تتواجد المعادن بشكل طبیعي في البیئة ولكن العدید من النشاطات البشریة أدت إلى ارتفاع مستویاتھا بشكل ملحوظ في النظام البیئي البحري. للمعادن القدره على التراكم (bioaccumulation) والتضخم والتنقل بین الكائنات الحیة في السلسلة الغذائیة ولذلك تشكل خطراً كبيراً عليها. بالنظر إلى الخلیج العربي فإن خصائصه جعلت منه بیئة قاسیة للعيش بالنسبة للكائنات البحریة وبالأخص عند اجتماع الضغط الناجم عن تداخل العدید من المؤثرات السلبیة معاً. تعتبر قروش (Rhizoprionodon acutus) و(Carcharhinus sorrah) عرضه للتراكم البیولوجي للمعادن و ھما احدى المكونات الأساسیة للخلیج العربي و باعتبارھما كائنات مفترسة فإنھما یتواجدان في أعلى السلسلة الغذائیة. الأھداف الأساسیة لھذه الأطروحه ھي معرفة سلوك المعادن في الشبكة الغذائیة و فھم مدى تأثیرھا على الكائنات. الملوثات التي تمت دراستھا ھي المعادن الشحیحة المتواجدة في الخیاشیم و الكبد و الأنسجة العضلیة لكلا القرشین. و لقد تم استخدام نظام (Varian 720-ES (ICP-OES)) لتحلیل ١٥ عنصر مختلف و نظام (Varian SpectraAA 220 FS) لتحلیل عنصر الزئبق. تم شراء عینات اسماك القرش المستخدمة للدراسة من السوق المحلي في إمارة أبوظبي و إمارة دبي و بعد ذلك نقلت إلى المختبر لإجراء التشریح و المزید من التحالیل علیھا. الاختبارات الإحصائیة التي تم تشكیلھا هي (Principal Components Analysis) و (one-way ANOVA). أظھرت النتائج توزيعاً غیر متساوي للعناصر في أنواع الأنسجة المختلفة. حیث أنه في قرش (Rhizoprionodon acutus) أظھر الكادمیوم و النحاس و الحدید تراكیز عالیة في جمیع الأنسجة المدروسة لكلا الموقعین باستثناء الزئبق الذي وجد انھ یحتوي على تراكیز أعلى في انسجة الكبد من عینات منطقة أبوظبي و انسجة العضلات من دبي. بالإضافة إلى ذلك فقد تجاوز الكادمیوم الحد المسموح للتركیز في الأنسجة العضلیة لقرش (Rhizoprionodon acutus) في دبي. أما بالنسبة إلى قرش (Carcharhinus sorrah) فقد كان للنحاس متوسط تركیز مرتفع في أنسجة الكبد لكلا الموقعین. ھنالك نقص عام في الدراسات حول سلوك المعادن في سمك القرش لذلك یمكن لھذه الدراسة أن تضیف معلومات أساسیة حول كیفیة تصرف المعادن في الشبكة الغذائیة و توضح مستویات التلوث في مناطق مختلفة من الخلیج العربي.

Download
COinS