Contamination of the Bay of Biscay by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) following the T/V "Erika" oil spill

Type Article
Date 2004-07
Language English
Author(s) Tronczynski Jacek, Munschy Catherine, Moisan Karine, Guiot Nadege, Truquet Isabelle, Olivier Nathalie, Men Sophie, Furaut Audrey
Affiliation(s) IFREMER, Dept Polluants Chim, F-44311 Nantes 03, France.
Source Aquatic Living Resources (0990-7440) (EDP Sciences), 2004-07 , Vol. 17 , N. 3 , P. 243-259
DOI 10.1051/alr:2004042
WOS© Times Cited 68
French abstract La contamination chimique par des hydrocarbures aromatiques polycycliques, HAP, issus du fioul déversé par le pétrolier "Erika" en décembre 1999, a été étudiée le long des côtes françaises du golfe de Gascogne. L'évaluation qualitative et quantitative de cette contamination a été effectuée dans l'eau, dans les matières en suspension (MES), les sédiments et les mollusques intertidaux. La composition chimique des HAP a été déterminée dans les échantillons collectés avant et après le naufrage et utilisée pour identifier des HAP en provenance du fioul de l'"Erika" dans l'environnement côtier du golfe de Gascogne. Les changements de concentrations des HAP ont été également déterminés. Les analyses par CPG-SM ont permis l'identification et la quantification des HAP parents non-substitués (HAP), leurs dérivés alkylés substitués (C-HAP), ainsi que des hétérocycliques soufrés et leurs homologues alkylés (SHAP et C-SHAP). Les nappes et les poches du fioul se sont répandues et enfouies sur les côtes maritimes fortement touchées, sur des sites tels que des plages, des côtes rocheuses ainsi que dans certains sédiments sablonneux. Celles-ci ont vraisemblablement constitué des réservoirs durables du fioul et les résultats de notre étude indiquent qu'ils ont continué, longtemps après le naufrage, à contaminer l'eau de mer, les matières en suspension et les mollusques par des HAP. Ces conclusions ont été obtenues suite aux observations suivantes : (1) après le naufrage de l'"Erika" les changements de la composition et des empreintes des HAP déterminés dans tous les compartiments contaminés (eau, MES, sédiments intertidaux et mollusques) ont été similaires, (2) après le naufrage de l'"Erika", on retrouve régulièrement dans tous les compartiments contaminés les phénanthrènes, pyrènes/fluoranthènes, et chrysènes alkylés ainsi que les hétérocycliques soufrés dans des proportions relatives plus importantes que dans les échantillons de même compartiment avant le naufrage, (3) sur les sites contaminés, les proportions relatives des différents groupes des HAP ont été similaires à celles caractéristiques du fioul de l'"Erika" vieilli dans l'environnement, (4) les tendances temporelles des niveaux en HAP concordantes ont été observées dans l'eau de mer, MES et mollusques, (5) les positionnements géographiques des stations avec forte contamination des mollusques par des HAP correspondent bien à l'intensité de la contamination des côtes par le fioul déversé. En conséquence, il apparaît qu'aussi bien l'augmentation des niveaux de la contamination que le changement significatif de la composition des HAP après le naufrage fournissent l'évidence d'une contamination chimique forte et de longe durée par le fioul de l'"Erika", et que la contamination par des composés toxiques du fioul entraîne des dommages aux ressources naturelles.
Keyword(s) The "Erika" oil spill, North East Atlantic, Marine molluscs, Sediments, Suspended particulate matter, Water, Chemical contamination
Abstract An investigation was carried out into the PAH chemical contamination resulting from the "Erika" tanker fuel spillage of December 1999 along the French coast of the Bay of Biscay. A qualitative and quantitative assessment was conducted of this contamination in water, suspended particulate matter, sediments, and in intertidal molluscs. The chemical composition of PAHs in pre-spill and post-spill samples was determined and used to distinguish the "Erika's" fuel as the source of PAHs in the coastal environment of the Bay of Biscay. Changes in concentrations of PAHs were also assessed. The GC-MS analysis made it possible to identify and quantify parent unsubstituted PAHs, alkyl-substituted PAHs (C-PAH) and sulfur heterocycle unsubstituted and alkyl substituted compounds (SPAH and C-SPAH). The results of this study demonstrated that heavily oil-contaminated shorelines, including beaches, rocky coasts as well as sandy sediments apparently became reservoirs of spilled fuel and these continued to contaminate seawater, suspended particulate matter and mussels with PAHs. These conclusions were home out by the following observations: (1) the Pattern changes in PAH composition after the "Erika" oil spill were consistent in all contaminated compartments (water, suspended particulate matter SPM, intertidal sediments and molluscs), (2) the compositional patterns of PAHs after the "Erika" oil spill in contaminated water, SPM, intertidal sediments and molluscs constantly included alkyl-substituted phenanthrenes, pyrenes, chrysenes and sulfur heterocycle compounds in higher relative abundances than those in the pre-spill samples of these compartments, (3) the relative abundances of different suites of PAHs at contaminated sites were similar to those of weathered "Erika" fuel, (4) consistent and visible temporal decline in concentrations for water, SPM and molluscs, (5) the geographical contiguity of the stations with high concentrations of PAHs in molluscs matched the extent of the shoreline contamination by the spilled fuel. The increase in the contamination levels before and after the spill, together with the significant change in the pattern of PAH composition provide evidence of the intense and long-term chemical contamination of the "Erika's" fuel and of the damage to natural marine resources resulting from such contamination by toxic oil components.
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How to cite 

Tronczynski Jacek, Munschy Catherine, Moisan Karine, Guiot Nadege, Truquet Isabelle, Olivier Nathalie, Men Sophie, Furaut Audrey (2004). Contamination of the Bay of Biscay by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) following the T/V "Erika" oil spill. Aquatic Living Resources, 17(3), 243-259. Publisher's official version : https://doi.org/10.1051/alr:2004042 , Open Access version : https://archimer.ifremer.fr/doc/00000/401/