Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Data insamling om marint skräp förtäring i havs sköld paddor och trösklar för god miljö status

Published: May 18, 2019 doi: 10.3791/59466

Summary

Protokollet fokuserar på insamling av havs sköld padda prover, som beskriver alla steg från djur återhämtning och nekropsy till klassificering och kvantifiering av intas marint skräp. Dessutom visar de representativa resultaten hur man använder insamlade uppgifter för att utarbeta möjliga tröskelvärden för god miljö status.

Abstract

Följande protokoll är avsett att motsvara de krav som fastställs i EU: s ram direktiv om en marin strategi för de D10C3-kriterier som anges i kommissionens beslut (EU), i samband med den mängd strö som intas av marina djur. Standardiserade metoder för att utvinna strö objekt intas från döda havs sköld paddor tillsammans med rikt linjer för data analys tillhandahålls. Protokollet inleds med insamling av döda havs sköld paddor och klassificering av prover enligt nedbrytnings status. Turtle nekropsy måste utföras i auktoriserade centra och protokollet beskrivs här förklarar det bästa förfarandet för gastrointestinal (GI) tarm kanalen isolering. De tre delarna av GI (mat strupe, mage, tarm) bör separeras, öppnas i längsriktning och innehållet filtreras med en 1 mm mesh sikt. Artikeln beskriver klassificering och kvantifiering av förtäras strö, klassificera GI innehåll i sju olika kategorier av marint skräp och två kategorier av naturliga lämningar. Mängden intagen strö skall rapporteras som total torrvikt (vikt i gram, med två decimaler) och förekomst (antal artiklar). I protokollet föreslås två tänkbara scenarier för att uppnå god miljö status (GES). Första: "det bör vara mindre än X% av havs sköld paddor som har Y g eller mer plast i GI i prover av 50-100 döda sköld paddor från varje sub-region", där Y är den genomsnittliga vikten av plast intas och X% är andelen havs sköld paddor med mer vikt (i gram) av plast än Y. Den andra, som anser att maten förblir kontra plast som en proxy för individuell hälsa, är: "det bör vara mindre än X% av havs sköld paddor med mer vikt av plast (i gram) än livsmedel kvar i GI i prover av 50-100 döda sköld paddor från varje sub-region".

Introduction

Marint skräp är en komplicerad fråga att ta itu med eftersom det kan komma in i haven via flera källor och former. Över 80% av kullen som påträffas i marina miljöer består av plast1. Detta Materials roll ur ett ekonomiskt perspektiv har ökat under de senaste 50 åren. Som en följd av dess produktion har också ökat twentyfolden sedan 1960, nå 335 000 000 ton i 2016. Detta värde förväntas fördubblas under de kommande 20 åren2. Dessutom har det uppskattats att runt 5 till 13 000 000 ton plast hamnar i världshaven varje år (vilket är lika med 1,5 till 4% av den globala plast produktionen)2,3. Plastisk rörelse påverkas av dess fysikaliska egenskaper (t. ex. flyt kraft) eller miljövariabler (t. ex. tid vatten och ström), och plast kan ackumuleras i alla Marina utrymmen4,5. För att möta plast problemet är det viktigt att komma ihåg att det, liksom många andra miljö frågor, är gränsöverskridande och att styrnings lösningar därför är komplicerade att uppfylla6. För att bättre nå detta mål måste vi ta hänsyn till regionala och internationella ramar, för att förbättra eller bibehålla marin miljö medvetenhet och skydd över hela världen7. Det slutgiltiga målet för EU: s ram direktiv om en marin strategi är att uppnå en god miljö status (GES) i Europeiska vatten med 2020, för att skydda den marina biologiska mångfalden och främja en hållbar användning av marina miljöer. Detta kommer att ske genom 11 kvalitativa deskriptorer, av vilka Descriptor 10 fokuserar på marint skräp och definieras som "egenskaper och kvantiteter av marint skräp inte skadar kust-och havs miljön". I denna deskriptor beslutade kommissionens beslut8 att lägga till kriterier D10C3-"mängden strö och mikrokull som intas av marina djur ligger på en nivå som inte inverkar negativt på den berörda artens hälsa"-eftersom den anses vara ett relevant kriterium vid utvärderingen av GES. Som ett resultat av detta uppmanades medlems staterna att utarbeta en förteckning över arter, utveckla metod standarder och fastställa tröskelvärden genom regionalt eller subregionalt samarbete.

Efter den första vetenskapliga publikationen i 18389, på storm svala med en intagen ljus pinne, har över 500 marina arter listats för intag av marint skräp10,11,12,13 ,14, och havs sköld paddor var bland de första taxa som registrerats för att inta plast skräp15. Med tanke på deras benägenhet att ta in strö, deras breda utbredning och det stora utbud av livs miljöer som användes under deras livstid, valdes havs sköld paddor, särskilt de loggerhead arterna Caretta Caretta (Linnaeus 1758), som en potentiell indikator för Medelhavs-handfat16, gillar havs fågeln Fulmarus glacialis (Linnaeus, 1761) för Nord Europa bevattnar17. Även efter fem decennier av forskning, har diskussionen om metod standardisering varit mycket begränsad18 och en sammanhållen strategi av det vetenskapliga samfundet att kvantifiera plast intag av vilda djur saknas19. Standardiserade provtagnings protokoll och analytiska detektions metoder och mät värden för att bedöma plast intag av marin biota behövs; en nyligen papper visade de potentiella fördelarna och begränsningarna med att använda marina arter som bio-indikatorer på plast föroreningar20. Efter Matiddi et al. förslag i 201121 för att använda loggerhead som bio-indikator, och den tekniska gruppen på Marine kull rapport22, ett särskilt protokoll för att överväga marint strö intas av havs sköld padda har utvecklats och testats av tio partner i sju länder i Medelhavet och Atlanten inom det europeiska projektet INDICIT (GA n ° 11.0661/2016/748064/SUB/ENV. C2). I detta protokoll ges standardiserade metoder för analys av havs sköld paddornas marint skräp i syfte att stödja kommissionens nya beslut (EU) nr8, kriterier D10C3, där tröskelvärden begärs. Enligt definitionen i COM8är tröskelvärdet ett nummer eller ett intervall som gör det möjligt att utvärdera om kvalitets nivå kriteriet uppnåddes, och därför bidra till att bedöma ges. Det föreslagna protokollet för att bedöma kullen intas av havs sköld paddor, kommer att vara till nytta för att samla in uppgifter om sammansättningen och förekomsten av strö och utvärdera dess inverkan på marina miljöer. Att samla in den här typen av standardiserade data bidrar dessutom till att definiera tröskelvärden. Här ser vi två typer av scenarier. Det första scenariot tar hänsyn till Fulmar-kullen ecoqo övervakning, som genomförs för Ospar-området: "det bör finnas mindre än X% av havs sköld paddor som har Y g eller mer plast i GI i prover av 50-100 döda sköld paddor från varje under region, där Y är medelnivåerna för e vikt av plast intas med tanke på alla prover och X% är andelen havs sköld paddor med mer vikt (i gram) av plast än Y. Den andra syftar till att överväga en full makt för individuell hälso-nivå: "det bör vara mindre än X% av havs sköld paddor med större vikt av plast (i gram) än livsmedel kvar i GI i prover av 50-100 döda sköld paddor från varje under region", där vikten av intas plast jämförs med mat som finns kvar i varje individ.

Protocol

En serie "grundläggande" och "valfria" parametrar föreslås att samlas in. Grund parametrarna motsvarar de Minimiparametrar som är grundläggande för att uppfylla kriterierna D10C3, medan de frivilliga parametrarna tillåter att förvärva mer kunskap om havs sköld paddornas beteende/biologi. Här finns ett observations data blad och en förteckning över material som behövs för provtagning av individer inom området och analys av skräp i laboratoriet för att under lätta data registrering och statistisk analys genom att följa en standardiserad tabell. Marint skräp under Kategorier väljs efter form och typ av objekt. Rester av havs sköld Paddans mat och allt naturligt som inte är livsmedel (sten, trä, pimpstensplantor etc.) begärs för att överväga tröskelvärden och djurets diet. Alla experimentella aktiviteter i detta protokoll har genomförts på döda sköld paddor enligt lagen i de inblandade länderna och internationella regler. Alla obduktion måste utföras på auktoriserade centra.

1. provtagning från slakt kroppen: Fyll i observations bladet (tillägg 1 i tilläggsfiler 1 och 2)

  1. Fyll i kontakt uppgifter inklusive namn, kontakt (telefon, post) och Institutionen för observatören (data insamlare).
  2. Identifiera arten enligt följande: CC (Caretta Caretta, Linné 1758); DC (dermochelys coriacea, Vandelli 1761); Cm (Chelonia mydas, Linné 1758); Ei (Eretmochelys imbricata, Linné 1766); Lo (Lepidochelys olivacea, eschscholtz 1829); Lk (Lepidochelys Kempii, garman 1880); Nd (Natator Auktor, Garman 1880).
  3. Taggar: om en tagg redan finns på flipper, ange numret (N °. Ange förekomst och antal elektroniska chips. Annars, noterings nummer.
  4. Ange djur identifierings koden. Till exempel: "två bokstäver för landet" _ "två bokstäver för platsen (t. ex. region eller institution)" _ "YY" _ "MM" _ "DD" _ "chip Number".
  5. Anteckna datum för identifiering (åå/mm/dd).
  6. Ange platsen för identifieringen som är området för återställning eller koordinater i decimal grader.
  7. Rapportera preparatets kropps kondition nivå: 1 (levande), 2 (färsk-död nyligen), 3 (delvis sönderdelad-inre organ är fortfarande i gott skick), 4 (avancerad nedbruten-hud skalor höjs eller förloras), 5 (mummified-en del av skelettet eller en del av kroppen saknas). Se figur 1.
  8. Discovery omständigheter: notera omständigheterna mellan de fyra kategorierna: strandning (djur som finns på stranden eller på strand linjen); Bifångster/fiske (djur som fångas aktivt av fiskare, t. ex. förtäring av en krok, fångad i ett nät, återfört av fiskare, etc.). Finns till sjöss (djur som upptäckts på havsytan). Död vid återvinnings centralen (djuret anlände levande, men dog under dess återhämtning).

Figure 1
Figur 1: preparatets kropps konditioneringsnivå eller nedbrytnings status. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

2. havs sköld padda nekropsy: biometri mätningar och utvinning av innehållet i mag-tarmkanalen

  1. Arrangera för transporten av djuret till auktoriserad centrera för necropsy. I händelse av ett extremt nedbrutet djur, bedöma integriteten i mag-tarmkanalen innan bortskaffande på den auktoriserade centrum. Om obduktion inte kan utföras omedelbart efter återhämtningen, frys slakt kroppen vid-20 ° c.
  2. Innan obduktion operationen, registrera de bio metriska mätningar i den specifika delen av återställnings filen. Den böjda skölden längd, skåran till spets23, är obligatoriskt; övriga åtgärder är valfria (t. ex. böjd karapace bredd, vikt).
  3. Genomföra en extern undersökning av djur kroppen och rapportera informationen i den specifika delen av obduktion filen. Inspektera även munhålan för eventuell förekomst av främmande material.
  4. Separera och ta bort Plastron från skölden genom att göra ett snitt längs kanten som lyfts fram av den gula linjen (figur 2A).
  5. Använd ett kort blad eller klipp med en horisontell lutning undvika att skada de inre delarna (figur 2 b-c). Ligament fast sättning på bröst och bäcken gördel måste skäras när Plastron är fristående från skölden så att det är lätt att komma åt och hantera den.
  6. Exponera mag-tarmkanalen (GI) tarm kanalen ta bort bröst musklerna och hjärtat av sköld Paddan (figur 2D).
  7. Valfritt Utvärdera trofiska status kvalitativt genom att utvärdera atrofi av bröst musklerna (ingen-måttlig-svår) och tjock leken i de artikulära håligheter och på den coelomic membranet (riklig-normal-låg-ingen).
  8. Extrahera GI och placera den på prov tabellen. Gör detta med två operatörer för att göra åtgärderna enklare. Medan en operatör håller stommen liggande på ena sidan, separerar den andra ligament från de olika organen och membranen från slakt kroppen med hjälp av små blad eller sax och tar bort GI från djuret (figur 2F).
  9. Isolera mat strupen, magen och tarmen med hjälp av plast klämmor. Placera dessa på mat strupen nära munnen, på esofagus ventilen, på PEG och vid cloacae, så nära som möjligt till analöppningen som indikeras av gula pilar (figur 2F).
  10. Spela in djurets kön när det är möjligt.
  11. Separera mat strupen, magen och tarmen slutgiltigt genom att placera en andra klämma (motsvarande skär punkten) för att undvika spill av innehållet.
  12. Öppna GI-sektionen på längden med en sax (eller fingrarna när det är möjligt), och sedan direkt Placera materialet i en 1 mm mesh sikt genom att rengöra GI väggarna med rinnande vatten.
  13. Notera varje anomali i GI (t. ex. sår, perforationer, adhesioner, inflammation).
  14. Inspektera innehållet i sikten för att så småningom upptäcka tjära, olja eller ömtåligt material som måste avlägsnas och behandlas separat.
  15. Skölj innehållet genom sikten för att avlägsna den flytande delen, slem och oidentifierbart smält material.
  16. Upprepa sekvensen för varje GI-del separat.
  17. Frys allt material som samlats in av siktarna eller förvara det i burkar som innehåller 70% alkohol lösning.
    Obs: för mer information om anatomi havs sköld paddan se även Wyneken (2001)24.

Figure 2
Figur 2 : Sekvens av sköld padda nekropsy. (a) ventrala syn på en död sköld padda. Den gula linjen visar hur man klipper för att separera Plastron från resten av sköld paddan. (b, c) Horisontella nedskärningar för att förhindra att påverka inre organ. (d) ventrala syn på den öppnade sköld paddan. eextraktion av mag-tarmkanalen. fbild av hela GI, gula pilar anger var klämmor måste fästas för att separera de tre olika GI-avsnitten. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

3. insamling och analys av uppgifter: klassificering av marint skräp

  1. Märk prov koden och respektive GI-sektion.
  2. Töm burkarna på en 1 mm mesh sikt, samla allt material.
  3. Tvätta om det insamlade materialet med vatten för att eliminera alkohol och rengöra kullen.
  4. Separera marint skräp från de organiska komponenterna eller andra material, identifiera kategorin marint skräp genom visuell analys, sortera materialet på en petriskål och under dykning de insamlade objekten i de olika kategorierna.
  5. Fyll i data bladet med insamlad information.
  6. Använd stereo Mikroskop för att ta en närmare titt på alla oidentifierbara material.
  7. Torka marint skräp i rums temperatur eller i en ugn vid 35 ° c i 12 timmar.
  8. Torka den organiska fraktionen i en ugn vid 35 ° c i 12 timmar eller i en torrare.
  9. Rapportera antalet och torrvikt av de olika kategorierna av marint skräp.
  10. Rapportera torrvikt av den organiska fraktionen som är uppdelad i livsmedel (s) och naturliga icke-livsmedel förblir (s). Total torrvikt (vikt i gram, exakt till 2: a decimalen) är den viktigaste informationen som används i övervakningsprogrammet, följt av antalet objekt (överflöd).
  11. Spela in annan information såsom färgen på objekten, volym av strö, olika förekomst av skräp i mat strupen, mage och tarm, och incidens per kull kategori eftersom detta är användbart för forskning och konsekvens analys. Rå data kommer att ge varierande information för varje enskild sektion av GI; det totala innehållet i det marina avfallet inom de tre delarna kommer att redovisas i de slutliga uppgifterna.

Representative Results

Detta protokoll, som härleds från MSFD-riktlinjen22 och har byggts upp och förbättrats av mer än 50 intressenter (biologer från räddnings centraler, strandande nätverk, veterinär-och forsknings laboratorier) från sju länder i medelhavs området och de europeiska Atlant kusten, föreslås en homogeniserad, genomförbar och enkel utvärdering av strö intag av havs sköld paddor. Protokollet har testats på loggerhead sköld paddor, och de flesta av manipulationer är också tillämpliga på andra havs sköld padda arter. Det första viktiga resultatet av detta protokoll är beskrivningen av Marina strö objekt under sju kategorier beroende på deras visuella egenskaper (figur 3). Denna klassificering har härletts av Fulmar ecoqo17,25, och modifierad enligt författarna erfarenhet av havs sköld padda ekologi. Den första kategorin, och oftast den minst rikliga en, är industriell plast (IND pla) består av plastpelletar och granulat, vanligt vis cylindrisk och rund form, men också ovala eller kubiska former, sällan visat sig intas av loggerhead sköld padda 16 för att , 26. den andra kategorin består av rester av bladliknande material (use She), såsom plast påsar, jordbruks skivor eller plastfolie. De förekommer i oregelbundna former men är alltid tunna och flexibla. Den tredje kategorin omfattar rep, filament, och andra threadlike material såsom resterna av spökfiske redskap vanligt vis tillverkade av nylon (Använd THR). Den fjärde kategorin omfattar all skummad plast (Använd FOA) såsom polystyren skum eller skummad mjukt gummi. Den femte kategorin omfattar fragment av hårda plast föremål (Använd fra). Fragment är mycket riklig i GI innehåll och de kan hittas i en mängd olika färger. De härstammar från trasiga större bitar och är vanligt vis stela, med oregelbundna former och skarpa krokiga kanter. Alla andra plast föremål inklusive resår, tätt gummi, ballong bitar, och mjuka luft pistol kulor, kategoriseras som andra användare plast (Använd POTH). Allt marint skräp av annat slag än plast, såsom cigarettfimpar, tidningar, skräp och hård förorening, ingår i den sista kategorin av strö utom plast (övrigt), även om de inte är lätta att hitta i havs sköld paddor. De andra två kategorierna inte klassificeras som marint skräp, är (i) rester av sköld paddan naturlig diet (foo) och (II) alla naturliga föremål, inte erkänd som byte för havs sköld paddan som sten, trä eller pimpstensputs (NFO).

Figur 4 visar ett exempel på representativa resultat på torrvikt av Marina strö kategorier, där bladliknande plast (use She) var den vanligast förekommande klassen, och plast påsar eller delar av dem, var de viktigaste intas poster. Liknande resultat visas i figur 5 i fråga om antalet objekt (överflöd). Tabell 1 visar ett exempel på skräp torr massa analys i sex olika områden, vilket är användbart för att fastställa tröskelvärdet enligt kraven från Europeiska unionens ram direktivet om avfall. Dessa områden bör till exempel företrädas av länder eller under regioner i medelhavs området. Det rapporterade genomsnittet beräknas med hjälp av alla undersökta individer, inklusive prover utan förtäring av marint skräp. Enligt vårt exempel utgjorde område 5 den klaraste zonen i medelhavs området och uppgifterna från detta område skulle kunna användas för att fastställa det tröskelvärde som ska uppnås. För detta område det första scenariot kan vara: "det bör vara mindre än 25% av havs sköld paddor med 0,5 g eller mer plast i GI i prover av 50-100 havs sköld paddor". Det andra scenariot kan vara: "det bör vara mindre än 32% av havs sköld paddor har mer plast gram än mat kvar (foo) i GI i prover av 50-100 havs sköld paddor".

Figure 3
Figur 3 : Exempel på marint skräp kategorier som fastställts för marin sköld padda intag övervakning. (a) IND pla, (b) använda hon, (c) använda THR, (d) använda FOA, (e) använda fra, (f) använda Poth, (g) andra, (h) foo. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4 : Exempel resultat av vikter av marint strö som intas av havs sköld paddor under de olika kategorierna. De genomsnittliga viktvärdena redovisas i gram artiklar per individ (± SE). Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5 : Exempel resultat för antalet Marina kull kategorier som intas av havs sköld paddor. Genomsnittligt antal poster per individ (± SE) redovisas. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Området Urvalets storlek (n) Medelvärde ± SE för torrvikt av förtärd plast (g) Andel sköld paddor med mer plast än genomsnitts värde (%) Andel sköld paddor med mer plast än mat kvar (%)
1 100 1,32 ± 0,03 27 64
2 100 1,61 ± 0,01 28 67
3 100 1,35 ± 0,02 26 62
4 95 0,73 ± 0,02 34 40
5 65 0,55 ± 0,03 25 32
6 50 0,90 ± 0,04 44 54

Tabell 1: exempel på resultat från olika områden (t. ex. länder, del regioner osv.) med användning av torrvikt i marint skräp. Vänligen klicka här för att ladda ner tabellen som en Excelfil.

Tilläggsfiler 1. Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil. 

Tilläggsfiler 2. Vänligen klicka här för att ladda ner denna fil. 

Discussion

Detta protokoll tillåter utvärdering av det totala överflöd av marint skräp, och identifiering av de viktigaste kull kategorier som intas av havs sköld paddor. Det är billigare jämfört med andra övervakningsprogram med havs aktiviteter eftersom havs sköld paddor kan samlas in efter strandning på stranden eller återvinnas av fiskare. Identifieringen av marint skräp kategorier är enkel och snabb eftersom den undre gränsen för objekt storlek är 1 mm. En begränsning av protokollet är användningen av havs sköld padda med tanke på att alla 7 arter av havs sköld paddor är förtecknade i bilaga i till konventionen om internationell handel med utrotningshotade arter av vilda djur och växter27. Därför kan endast behörig personal hantera levande och döda djur eller delar av dem. Hantering och återvinning av sköld paddor ska rapporteras och samordnas med motsvarande myndigheter. Sanitära försiktighets åtgärder skall vidtas vid hantering av döda eller levande vilda djur för att minimera riskerna för zoonoser. Detta protokoll har testats på loggerhead arter men det är tillämpligt på alla de sju sköld paddan arter. Data analys bör utföras separat för varje art. Preparatets kropps förhållanden som anses vara under fem nivåer från levande till mumifierade sköld paddor. Nivå 1 (Alive) anses för en mer detaljerad klassificering av preparatets kropps tillstånd om sköld paddan dog vid räddnings centralen efter återhämtningen. Protokollet är tillämpligt på döda individer från nivå 2 till 4, men också på individer som dog efter återhämtning (omständigheter: döda vid återvinnings centralen). Nivåerna 2 och 3 är tillräckliga för protokollet, medan nivå 4 gör det möjligt att mäta bio metriska data och bedöma förekomst/avsaknad av intagen strö för utvärdering av förekomst frekvens (FO%) och andelen sköld paddor med förtärt marint skräp på hela provet. Individer av nivå 5, där i allmänhet det gastrointestinala innehållet har försvunnit kan inte övervägas för insamling och kvantifiering av strö intag. Ta bilder av djuret före hantering, skulle kunna ge ytterligare information om provet som den troliga döds orsaken eller huvudsakliga skador och intranglement. Det är viktigt att inkludera ett skalnings fält på bilderna. Även om ofta havs sköld paddor hade fiske krokar i sin GI, data behöver inte inkluderas i analysen eftersom fiske krokar som långrips offer aktivt fångas inte betraktas som "marint skräp". Hook närvaro bör registreras i noterna. Insamling av data bör utföras separat i varje del av GI (mat strupe, mage, tarm), för att utvärdera graden av tolerans till marint strö intag överväger GI blockering eller förmågan att eliminera det genom defekation, som visats i tidigare studier16,28,29,30,31,32. Ett kritiskt steg i protokollet kunde hittas i insamlingen av antalet objekt. Flera bitar kan härledas från fragmentering av samma objekt inuti GI eller som en följd av separat intag. Subjektiv tolkning av en enskild vara eller flera separata delar kan motsvara en potentiell bias i inspelnings nummer (figur 6). Av denna anledning, tröskelvärden har utarbetats med endast intagna Marine strö massa data, som Fulmar ecoqo17,25.

Figure 6
Figur 6 : Fragmentering av enstaka objekt kan inträffa före intag eller under utfodringen, vilket ger bias i att räkna. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Protokollet kräver kategorisering av olika plast objekt beroende på deras former (Använd hon, Använd THR). Denna sub-division är användbar för att identifiera källan till marint skräp med en lista över objekt beroende på deras överflöd. Det medhjälpare besluts fattare i sina program för åtgärder, som ger snabba bevis på deras effektivitet i mål objekt genom att utvärdera deras styrka. Till exempel bör förbudet mot plast påsar på marknaderna motsvara en minskning av användning SHE-kategorin intas (figur 4, figur 5) i havs sköld Paddans prover som samlats in i framtiden. Tillämpningen av detta protokoll kommer att göra det möjligt för EU: s medlems stater att svara på kraven i ram direktivet, utvärdera sina egna bas linjer och fastställa de tröskelvärden vid vilka GES uppnås. Trösklar bör bestämmas i orörda eller bredvid orörda områden. På grund av den utbredning av plast i den marina miljön, en orörd område finns inte. Enligt exempel data (tabell 1), område 5, var den tydligaste zonen och kan representera det värde (Y) som skall nås för medelhavs området. Medlems staterna bör bestämma tröskelvärden i förhållande till den betydande minskningen av sitt eget avstånd från detta värde. Enligt en nyligen genom gång18, Marine kull intag enheter bör normaliseras till storleken på sköld paddan, särskilt om målet är att jämföra olika ålders klasser. En relation mellan massan av intagen kull och sköld paddornas storlek har dock upptäckts av olika författare med positiva, negativa eller nollvärden16,26,32,33, 34. Vårt protokoll omfattar inte djur storlek i det första scenariot, men det kan vara möjligt att uppskatta kropps bördan, utvärdera massan av sköld paddan med hjälp av böjda skölden längd (CCL)35 och använda förhållandet mellan vikten av plast vikt sköld padda i stället för bara gram av förtärd plast (Y). I varje fall föreslår vi att kontrol lera eventuella betydande skillnader innan du slår samman Oceanic Stage sköld paddor med Neritic dem eller tidig juvenila med vuxna, för att bättre stratifiera proverna16,26. Det andra scenariot är mer relaterat till den individuella hälso statusen och kan bättre svara på kriterierna D10C3: "mängden strö och mikrokull som intas av marina djur ligger på en nivå som inte inverkar negativt på artens hälsa . berörda personen ". I själva verket består effekterna av intagna plast objekt oftast i subdödliga effekter snarare än dödliga sådana28,36,37,38,39. Vi fann också sällan en ocklusion eller en perforering på grund av plast intag, vilket kan orsaka döden av sköld paddorna. Subletala effekter är inte lätta att upptäcka och skiljer sig från effekter på grund av andra föroreningar40. Kosten utspädning eller assimilering av föroreningar händer när marint skräp är inne i GI av sköld paddan41. Således provet med mer gram av plast än mat kvar kan tyda på ett djur i en mycket dålig hälso tillstånd. För att förbli i linje med Fulmar ecoqo17,25 som används av de Nord europeiska länderna, båda scenarierna Överväg plast vikt istället för marint skräp vikt.

Slutligen är det viktigt att klargöra skillnaderna mellan (i) analysera intag av plast i havs sköld paddor som indikator på inverkan på befolkningen med konsekvenser för befolknings bevarande och (II) analysera intag av plast i havs sköld paddor som bio indikator för påverkan på kust-och havs miljön20,40. För att förstå konsekvenserna av denna inverkan på bevarandet av sköld paddor befolkning, mer information behövs och bättre data stratifiering är nödvändigt42. Genom att konfrontera yttrandet från 35 specialister från 13 nationer, som är experter på havs sköld padda biologi och bevarande, är det uppenbart att havs sköld paddor har studerats i stor utsträckning under åren, även om det fortfarande är nödvändigt att undersöka samspelet med mänskliga och därmed bedöma befolknings status och potentiella hot43.

Detta innebär att ett enda protokoll inte kan betraktas som uttömmande för alla tematiska och mer studier är nödvändiga för att förstå effekterna av plast på populations nivå.

Även tuff plast kan anses orsaka en låg nivå av skador på havs sköld paddor, med hänsyn till bifångster eller förstörelse av livs miljöer, dess minskning har varit utmanande under de senaste åren och snabba mät metoder måste utarbetas. Det finns en kon tro vers i användningen av strandsatta sköld paddor för övervaknings ändamål eftersom, enligt vissa författare de inte är representativa för hela befolkningen40, medan andra har förklarat att strandsatta sköld paddor inte utgör en snedvridning av Marina nedskräpningshastighet i bakgrunds populationen44. Dessutom finns det i många länder inte ett välorganiserat nätverk eller system för att knyta räddnings centraler till fiskare, och det finns brist på information om bifångster och dödlighet efter utsättning av fisket. Därför kan inte strandsatta prover alltid betraktas som sjuka sköld paddor utan normalt utfodringsbeteende under en tids period innan de dör och når stranden; många av dem är "döden till sjöss" sköld paddor tvättas iland och används vanligt vis som prover i övervakningsverksamhet26,32,38,45. Vi tror att strandsatta prover är användbara för att ge information om nivån på marint strö överflöd i miljön och vi föreslår att utesluta endast sköld paddor med helt tom mag-tarmkanalen från denna analys eftersom de kan vara sjuka från en lång tid före döden. Användningen av detta protokoll skulle möjliggöra utvärdering av miljö status och marint skräp till gång för marina organismer. Det kan också vara till hjälp för att förbättra vår kunskap om sköld paddornas beteende. Metodens betydelse för MSFD TS-ML: s rikt linjer22beror på harmoniseringen i sju länder och på antalet prover som det har testats på (n = 700). Preparatets kropps tillstånd nivå har definierats och marint skräp intas kategorier har reducerats enligt de preliminära resultaten. Dessutom är detta första gången representativa resultat har visats och anslutits till GES tröskelvärden.

Protokollet är ett effektivt verktyg för forskare att förstå effekterna av plast på den marina miljön, globalt eller i lokal skala, och för att jämföra standardiserade data med grann länder. Detta resultat kunde inte nås tidigare, på grund av skillnaderna i data mellan olika länder, vilket förhindrar en rumslig jämförelse.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Författarna är tacksamma för den franska Rescue centers (Jean-Batiste Senegas), strandning nätverk (Jacques Sacchi) och veterinär laboratorier (Joanne Belfort) och Jessiaca Martin och Marie Sabatte, Cetacean och havs sköld padda strandning nätverk av Valencia Gemenskapen, inklusive Marine zoologiska enheten vid Cavanilles Institute (universitetet i Valencia) och avdelningen för biologisk mångfald i Generalitat Valenciana, Portugals regionala fond för vetenskap och teknik på Azorerna (Maria Vale), den italienska räddnings Centrum (Zoologica "Anton Dohrn" Neapel och Sardinien CREs) veterinär laboratorier (IZSLT M. Aleandri Roma; Mer från IZSAM G. Caporale Teramo; IZSS G. Pegreffi Otistano;. IZS CReTaM Palermo), medlemmar av den råd givande kommittén för INDICIT och producent organisationen för deras förslag, och miljö ministerierna och de regionala regeringarna av deltagare länderna för deras service.

Två anonyma granskare för deras förslag och kommentarer.

Detta protokoll har genomförts av ett INDICIT-konsortium inom ramen för Europeiska DG-ENV-projektet GA No. 11.0661/2016/748064/SUB/ENV. C2.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
For the recovery of the animal and the collection of samples at the discovery site
Boots
Bottle/ziploc bags
Camera
Cooler
Cut-resistant gloves
Garbage bag
Glasses and protective mask or shield
Gloves
Integral protective suit 
Measuring tape
Observation sheet
Pen
Permanent marker
Rope (to marke-off the zone)
Transport bins or containers for the turtle
For the collection of samples on dead individuals in laboratory and the extraction of the ingested litter from the digestive tract
In the laboratory room
Cold chamber or chest freezers (-20°C) with large storage capacity
Garbage bags
Proofer (not mandatory)
For manipulators
Boots
Cut-resistant gloves
Glasses and protective mask or shield
Gloves
Integral protective suit
For notes and report
Camera
Observation sheet
Pen
Permanent marker
For biometric measurements
Measuring tape
Sliding calliper
For the necropsy and the collection of samples
Clamps (at least 6) and/or kistchen string or plastic cable clamps
Clips with claws
Containers for samples (Bottle/zipped bags)
Metal containers
Scalpel (possible with interchangeable blade)
Scissors
For the analysis of ingested litter
Binocular (optional)
Measuring cylinders (10 ml, 25 ml, 50 ml)
Measuring decimetre
Precision balance (0.01 g)
Sieve with 1 mm mesh
Sieve with 5 mm mesh (optional – for the study of the ingested micro-plastics (1-5 mm))

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. UNEP. Marine plastic debris and microplastics – Global lessons and research to inspire action and guide policy change. , United Nations Environment Programme. Nairobi. (2016).
  2. COM2018028. Communication From The Commission To The European Parliament, The Council, The European Economic And Social Committee And The Committee Of The Regions A European Strategy For Plastics In A Circular Economy. , (2018).
  3. Jambeck, J. R., et al. Plastic waste inputs from land into the ocean. Science. 347, 768-771 (2015).
  4. Mansui, J., Molcard, A., Ourmieres, Y. Modelling the transport and accumulation of floating marine debris in the Mediterranean basin. Marine Pollution Bulletin. 91, 249-257 (2015).
  5. Law, K. L. Plastics in the Marine Environment. Annual Review Marine Science. 9, 205-229 (2017).
  6. Vince, J., Hardesty, B. D. Plastic pollution challenges in marine and coastal environments: from local to global governance. Restoration Ecology. 25 (1), 123-128 (2017).
  7. Bürgi, E. Sustainable Development in International Law Making and Trade: International Food Governance and Trade in Agriculture. , Edward Elgar Publishing. (2015).
  8. COMMISSION DECISION (EU). 2017/848 of 17 May 2017 laying down criteria and methodological standards on good environmental status of marine waters and specifications and standardized methods for monitoring and assessment, and repealing Decision 2010/477/EU. , (2017).
  9. Provencher, J. F., et al. Quantifying ingested debris in marine megafauna: a review and recommendations for standardization. Analytical Methods. 9, 1454 (2017).
  10. CBD - Secretariat of the Convention on Biological Diversity and the Scientific and Technical Advisory Panel—GEF. Impacts of Marine Debris on Biodiversity: Current Status and Potential Solutions, Montreal. , Technical Series No. 67 (2012).
  11. Kühn, S., Rebolledo, E. L. B., Van Franeker, J. A. Deleterious effects of litter on marine life. Marine Anthropogenic Litter. Bergmann, M., Gutow, L., Klages, M. , Springer. 75-116 (2015).
  12. Derraik, J. G. The pollution of the marine environment by plastic debris: a review. Marine Pollution Bulletin. 44, 842-852 (2002).
  13. Gall, S. C., Thompson, R. C. The impact of debris on marine life. Marine Pollution Bulletin. , (2015).
  14. Laist, D. W. Overview of the biological effects of lost and discarded plastic debris in the marine environment. Marine Pollution Bulletin. 18, 319-326 (1987).
  15. Fritts, T. H. Plastic bags in the intestinal tracts of leatherback marine turtles. Herpetological Review. 13, 72-73 (1982).
  16. Matiddi, M., et al. Loggerhead Sea Turtles (Caretta caretta): a Target Species for Monitoring Litter Ingested by Marine Organisms in the Mediterranean Sea. Environmental Pollution. 230, 199-209 (2017).
  17. van Franeker, J., et al. Monitoring plastic ingestion by the northern fulmar Fulmarus glacialis in the North Sea. Environmental Pollution. 159, 2609-2615 (2011).
  18. Lynch, J. M. Quantities of marine debris ingested by sea turtles: global meta-analysis highlights need for standardized data reporting methods and reveals relative risk. Environmental Science & Tecnology. 52 (21), 12026-12038 (2018).
  19. Provencher, J., et al. Quantifying ingested debris in marine megafauna: a review and recommendations for standardization. Analytical Methods. 9, 1454 (2017).
  20. Bonanno, G., Orlando-Bonaca, M. Perspectives on using marine species as bioindicators of plastic pollution. Marine Pollution Bulletin. 137, 209-221 (2018).
  21. Matiddi, M., van Franeker, J. A., Sammarini, V., Travaglini, A., Alcaro, L. Monitoring litter by sea turtles: an experimental protocol in the Mediterranean. Proceedings of the 4th Mediterranean Conference on Sea Turtles, , (2011).
  22. MSFD-TSGML. Guidance on monitoring of marine litter in European Seas. A guidance document within the common implementation strategy for the marine strategy framework directive. EUR-26113 EN. JRC Scientific and Policy Reports JRC83985. , http://mcc.jrc.ec.europa.eu/documents/201702074014.pdf (2013).
  23. Bolten, A. B. Research and Management Techniques for the Conservation of Sea Turtles. IUCN/SSC Marine Turtle Specialist Group Publication. Eckert, K. L., Bjorndal, K. A., Abreu-Grobois, F. A., Donnelly, M. , 4 (1999).
  24. Wyneken, J. The Anatomy of Sea Turtles. U.S. Department of Commerce NOAA Technical Memorandum NMFS SEFSC 470. , https://www.sefsc.noaa.gov/turtles/TM_470_Wyneken.pdf (2001).
  25. van Franeker, J. A., Meijboom, A. Litter NSV, Marine Litter Monitoring by Northern Fulmar; a Pilot Study. Alterra-rapport. 401, (2002).
  26. Domènech, F., Aznar, F. J., Raga, J. A., Tomás, J. Two decades of monitoring in marine debris ingestion in loggerhead sea turtle, Caretta caretta, from the western Mediterranean. Environmental Pollution. 244, 367-378 (2018).
  27. CITES-Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. , Annex I (2019).
  28. Tomas, J., Guitart, R., Mateo, R., Raga, J. A. Marine debris ingestion in loggerhead sea turtles, Caretta caretta, from the Western Mediterranean. Marine Pollution Bulletin. 44, 211-216 (2002).
  29. Nelms, S. E., et al. Plastic and marine turtles: a review and call for research. ICES Journal of Marine Science. 73 (2), 165-181 (2015).
  30. Fukuoka, T., et al. The feeding habit of sea turtles influences their reaction to artificial marine debris. Scientific Reports. 6 (28015), (2016).
  31. Hoarau, L., Ainley, L., Jean, C., Ciccione, S. Ingestion and defecation of marine debris by loggerhead sea turtles, Caretta caretta, from by-catches in the South-West Indian Ocean. Marine Pollution Bulletin. 84, 90-96 (2014).
  32. Nicolau, L., Marçalo, A., Ferreira, M., Sa, S., Vingada, J., Eira, C. Ingestion of marine litter by loggerhead sea turtles, Caretta caretta, in Portuguese continental waters. Marine Pollution Bulletin. 103, 179-185 (2016).
  33. Pham, C. K., et al. Plastic ingestion in oceanic-stage loggerhead sea turtles (Caretta caretta) off the North Atlantic subtropical gyre. Marine Pollution Bulletin. 121, 22-229 (2017).
  34. Clukeya, K. E., et al. Investigation of plastic debris ingestion by four species of sea turtles collected as bycatch in pelagic Pacific longline fisheries. Marine Pollution Bullettin. 120 (1-2), 117-125 (2017).
  35. Wabnitz, C., Pauly, D. Length-weight relationship and additional growth parameters for sea turtles. Von Bertalanffy growth parameters of non-fish marine organisms. 16, Fisheries Centre, University of British Columbia. 92-101 (2008).
  36. Lutz, P. L., Musick, J. A. Foraging ecology and nutrition in sea turtles. The Biology of Sea Turtles. , CRC Press. Boca Raton. CRC Marine Science Series 199-231 (1997).
  37. McCauley, S. J., Bjorndal, K. A. Conservation implications of dietary dilution from debris ingestion: sublethal effects in post-hatchling loggerhead sea turtles. Conservation Biology. 13, 925-929 (1999).
  38. Campani, T., et al. Presence of plastic debris in loggerhead turtle stranded along the Tuscany coasts of the Pelagos sanctuary for mediterranean marine mammals (Italy). Marine Pollution Bulletin. 74, 1330-1334 (2013).
  39. Deudero, S., Alomar, C. Revising interactions of plastics with marine biota: evidence from the Mediterranean in CIESM 2014. Marine litter in the Mediterranean and Black Seas. Briand, F. , CIESM Workshop Monograph n 46 CIESM (2014).
  40. Fossi, C., et al. Bioindicators for monitoring marine litter ingestion and its impacts on Mediterranean biodiversity. Environmental Pollution. 237, 1023-1040 (2018).
  41. Mccauley, S., Bjorndal, K. A. Conservation Implications of Dietary Dilution from Debris Ingestion: Sublethal Effects in Post-Hatchling Loggerhead Sea Turtles. Conservation Biology. 13, 925-929 (1999).
  42. Casale, P., Freggi, D., Paduano, V., Oliverio, M. Biased and best approaches for assessing debris ingestion in sea turtles, with a case study in the Mediterranean. Marine Pollution Bulletin. 110 (1), 238-249 (2016).
  43. Hamann, M., et al. Global research priorities for sea turtles: informing management and conservation in the 21st century. Endangered Species Research. 11, 245-269 (2010).
  44. Schuyler, Q. A., et al. Risk analysis reveals global hotspots for marine debris ingestion by sea turtles. Global Change Biology. 22, 567-576 (2016).
  45. Camedda, A., et al. Interaction between loggerhead sea turtles (Caretta caretta) and marine litter in Sardinia (Western Mediterranean Sea). Marine Environmental Research. 100, 25-32 (2014).

Tags

Miljö vetenskap havs sköld padda plast intag nekropsy marint skräp MSFD EcAp process god miljö status tröskelvärden
Data insamling om marint skräp förtäring i havs sköld paddor och trösklar för god miljö status
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Matiddi, M., deLucia, G. A.,More

Matiddi, M., deLucia, G. A., Silvestri, C., Darmon, G., Tomás, J., Pham, C. K., Camedda, A., Vandeperre, F., Claro, F., Kaska, Y., Kaberi, H., Revuelta, O., Piermarini, R., Daffina, R., Pisapia, M., Genta, D., Sözbilen, D., Bradai, M. N., Rodríguez, Y., Gambaiani, D., Tsangaris, C., Chaieb, O., Moussier, J., Loza, A. L., Miaud, C. Data Collection on Marine Litter Ingestion in Sea Turtles and Thresholds for Good Environmental Status. J. Vis. Exp. (147), e59466, doi:10.3791/59466 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter