The Effects of Early-Life Mercury Exposure on Natal Recruitment in Black-Legged Kittiwakes Breeding in Svalbard

Abstract

Livskvaliteten tidlig i livet hos krykkje (Rissa tridactyla) bestemmes av flere økologiske og miljømessige faktorer som påvirker umiddelbar overlevelse, men som også kan ha langvarige effekter ved å justere den adulte fenotypen. Krykkja er en globalt sårbar art som opplever store populasjonsnedganger forårsaket av mange ulike faktorer. Da krykkjer befinner seg blant de øverste trofiske nivåene i de arktiske marine næringsnettene, risikerer de høy eksponering for biomagnifiserende miljøgifter som kvikksølv (Hg). Hg er en persistent hormonhermer som har blitt vist til å negativt påvirke reproduksjonssuksessen hos voksne krykkjer som hekker i Arktis. I denne studien undersøker vi tidlig-livs eksponeringen for kvikksølv hos krykkjer som hekker i Kongsfjorden på Svalbard, og tester om de akkumulerte nivåene av Hg i reirungene påvirker sannsynligheten for at krykkjene rekrutteres tilbake til kolonien, samt alderen for rekruttering. I tillegg ble disse individene utstyrt med GLS (Global location sensor) lysloggere, som tillot oss å spore krykkjenes første leveår og avdekke migrasjonsmønstrene deres før de vendte tilbake til sin natale koloni. I påfølgende år ble de rekrutterte individene fanget igjen for å måle opptaket deres av Hg fra reirperioden til voksen alder. Vi fant lave blodkonsentrasjoner av Hg (0.052 µg/g dw) hos reirungene, som ikke påvirket krykkjas sannsynlighet, eller alder for rekruttering tilbake til fødekolonien. Disse nivåene var lavere enn noen observerte effektkonsentrasjoner hos sjøfugler (>0.95 µg/g dw). De rekrutterte krykkjene hadde Hg-konsentrasjoner ~45 ganger høyere ved rekruttering enn i reirperioden (2.35 µg/g dw), som avtok gjennom hekkesesongen. Denne studien viser at Hg-konsentrasjoner som akkumuleres i reirperioden ikke er bekymringsfulle for krykkjer i denne kolonien. Imidlertid er de rekrutterte krykkjene eksponert for høye nivåer av Hg under overvintringsperioden i Nord-Atlanteren, og oppnår Hg-konsentrasjoner over terskelverdiene for negative effekter på reproduksjonspotensialet.

The early-life quality of black-legged kittiwakes (Rissa tridactyla, Kittiwake) is influenced by numerous ecological and environmental factors which affect the nestlings immediate survival, and can have lasting effects by adjusting the adult phenotype. The kittiwake is a globally vulnerable species, experiencing large population declines caused by a multitude of factors. As kittiwakes occupy some of the uppermost trophic levels in the Arctic marine food webs, they risk high exposure to biomagnifying and persistent pollutants such as mercury (Hg). Hg is an endocrine disruptor that has been shown to negatively affect the reproductive success in adult kittiwakes breeding in the Arctic. In the present study, we investigated the early-life exposure to Hg in kittiwakes breeding in Kongsfjorden on Svalbard, and test whether the accumulated nestling levels of Hg affect the kittiwake’s probability of natal recruitment, as well as age of recruitment. Additionally, these individuals were deployed with GLS (Global location sensor) light-loggers, allowing us to track the kittiwakes first years of life and reveal their migratory movements before their return to their natal colony. In following years, the recruited individuals were recaptured to assess their uptake of Hg from the time of fledging to adult life stage. We found low blood concentrations of Hg (0.052 µg/g dry weight) in nestlings, that did not affect the kittiwake’s probability, nor age, of natal recruitment. These levels were lower than any observed effect concentration in seabirds (>0.95 µg/g dry weight). The returning kittiwakes had Hg concentrations ~45 times higher at recruitment than at fledging (2.35 µg/g dry weight), that decreased throughout the breeding season. The present study shows that Hg concentrations accumulated in the nestling stage are not of concern in this Kongsfjorden kittiwake colony. However, the recruited kittiwakes are exposed to high levels of Hg during their overwintering period in the North-Atlantic Ocean, reaching Hg concentrations above threshold levels for adverse effects on reproductive potential.