Abstract
Excess mercury (Hg) and selenium (Se) from mining and combustion of fossil fuels are major aquatic pollutants around the world, and both can have negative effects on aquatic organisms, including reduced reproductive success in fishes. However, due to the high binding affinity of these elements, recent evidence suggests their individual toxicities may be reduced if they occur in similar molar concentrations. In the San Juan River basin, the Four Corners Power Plant, San Juan Generating Station, and Navajo Mine, which make up one of the largest coal mine and power generating complexes in the world, recently reduced their Hg emissions by >90%. Despite this reduction, dry Hg deposition rates have increased in the San Juan River basin. One species potentially impacted by this increase in Hg is the endangered Colorado Pikeminnow (Ptychocheilus lucius), which was reestablished in the San Juan River basin through stocking efforts after its previous extirpation. In this study, we compared the concentrations of Hg and Se in Colorado Pikeminnow tissue samples collected in 2009 to samples collected in 2019 and 2020. We found increased concentrations of both Hg and Se in the 2019–2020 samples compared to those from 2009. Concentrations of Hg in tissues increased with fish size, while Se concentrations decreased with fish size. The percentage of individuals above the Environmental Protection Agency guidelines increased between time periods for both Hg (6.9% to 57.9%) and Se (0% to 15.9%). The Se:Hg ratio decreased with increasing fish size in 2019–2020 samples but was always greater than 1, suggesting potential protective effects. Given that the recovery of Colorado Pikeminnow in the San Juan River is limited by natural reproduction, understanding potential reproductive effects of Hg and Se will be important for gauging their threat and prioritizing management actions aimed at recovering the species.
El exceso de mercurio (Hg) y selenio (Se) derivado de la minería y la combustión de combustibles fósiles constituye uno de los principales contaminantes acuáticos a nivel mundial, y ambos elementos pueden afectar negativamente a los organismos acuáticos, incluyendo la reducción del éxito reproductivo en los peces. Sin embargo, debido a su alta afinidad de unión, evidencia reciente sugiere que la toxicidad individual puede disminuir si se presentan en concentraciones molares similares. En la cuenca del río San Juan, la central eléctrica Four Corners, la estación generadora San Juan y la mina Navajo, que forman uno de los complejos de minería de carbón y generación de energía más grandes del mundo, redujeron recientemente sus emisiones de Hg en más del 90%. A pesar de esta reducción, las tasas de deposición seca de Hg han aumentado en la cuenca del río San Juan. Una especie potencialmente afectada por este aumento es el pez carpita de Colorado (Ptychocheilus lucius), reintroducido en la cuenca mediante esfuerzos de reproducción tras su extirpación previa. En este estudio, comparamos las concentraciones de Hg y Se en muestras de tejido del pez carpita del Colorado recolectadas en 2009 con muestras recolectadas en 2019 y 2020. Observamos un aumento de las concentraciones de ambos elementos en las muestras de 2019–2020 respecto a las de 2009. Las concentraciones de Hg en los tejidos aumentaron con el tamaño de los peces, mientras que las de Se disminuyeron con el tamaño. El porcentaje de individuos por encima de los lineamientos de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) aumentó entre los periodos de estudio tanto para Hg (6.9% a 57.9%) como para Se (0% a 15.9%). La relación Se:Hg disminuyó con el aumento del tamaño de los peces en las muestras de 2019–2020, pero siempre se mantuvo por encima de uno, lo que sugiere posibles efectos protectores. Dado que la recuperación del pez carpita del colorado Colorado en el río San Juan depende de la reproducción natural, comprender los posibles efectos reproductivos del Hg y Se será fundamental para evaluar la amenaza que representan y priorizar las acciones de manejo orientadas a la recuperación de la especie.
Recommended Citation
Hines, Brian; Bennet, Kendell; and Franssen, Nathan R.
(2026)
"Rapid increases of mercury and selenium concentrations in endangered Colorado Pikeminnows (Ptychocheilus lucius) in the San Juan River, New Mexico and Utah,"
Western North American Naturalist: Vol. 86:
No.
1, Article 6.
Available at:
https://scholarsarchive.byu.edu/wnan/vol86/iss1/6
Data for each Colorado Pikeminnow including date and location of collection, total length (mm), and weight (g), PIT tag as well as Hg WW, Se DW and WW, and their molar ratios.