Investigation of the Stock Structure of Atlantic Walrus (Odobenus rosmarus rosmarus) in Canada and Greenland Using Dental Pb Isotopes Derived from Local Geochemical Environments

• Published in: Arctic Vol. 56; no. 1; pp. 82 - 90
• Main Authors: Outridge, P. M., Davis, W. J., Stewart, R. E. A., Born, E. W.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Calgary The Arctic Institute of North America 01.03.2003; Arctic Institute of North America of the University of Calgary; Arctic Institute of North America
• Subjects: Bedrock; Chemical composition; Environment; Environmental aspects; Fjords; Geochemistry; Geology; Harbors; Isotope ratios; Isotopes; Lead; Lead isotopes; Marine; Odobenus rosmarus rosmarus; Signatures; Teeth; Walruses; Arctic; Canada; Greenland; Arctic region; ANW, Canada; ANW, Greenland, Vestgroenland; PNW, Greenland; PNW, Canada
• ISSN: 0004-0843; 1923-1245
• DOI: 10.14430/arctic605

The chemical composition of animal tissues such as teeth appears to reflect an individuar's exposure to its geochemical environment. In this study, the lead (Pb) isotope composition of dental cementum was used to investigate the stock structure of Atlantic walrus (Odobenus rosmarus rosmarus) in the Canadian Arctic and Greenland. The 12 communities providing walrus samples for this study represent most of the Canadian and Greenlandic villages where walrus still form an important part of the traditional Inuit diet. Significant differences between locations in mean Pb isotope ratios and the limited overlap of the ranges of values indicate that each village harvested walrus herds that exploited substantially different geological/geographical habitats. This geographic segregation based on isotopie signatures suggests that most walrus stocks (i. e., the groups of walrus that interact with hunters at each community) are more localized in their range than previously thought. ²⁰ɸ Pb/²⁰⁷ Pb and ²⁰ɸ Pb/²⁰⁴ Pb were the most important stock iscriminators, reflecting the influence of local geological Th/U composition (i. e.,²⁰ɸ Pb) on Pb isotope composition in walrus teeth. ²⁰⁴ Pb-based isotope ratios in walrus were consistently higher (more radiogenic) and more homogeneous than those in regional terrestrial bedrock, a difference probably due to selective leaching of radiogenic Pb from mineral phases into seawater and mixing during weathering and transport. Dental Pb isotope signatures may have widespread application to stock discrimination of other coastal marine mammal species. /// La composition chimique de tissus animaux tels que les dents semble refléter l'exposition d'un individu à son milieu géochimique. Pour la présente étude, on a utilisé la composition isotopique du plomb (Pb) contenu dans le cément pour examiner la structure du stock du morse de l'Atlantique (Odobenus rosmarus rosmarus) dans l'Arctique canadien et le Groenland. Les 12 communautés qui ont fourni les échantillons de morse pour ce projet représentent la majorité des villages canadiens et groenlandais où le morse constitue toujours une grande partie du régime alimentaire traditionnel des Inuits. Des différences marquées entre les sites dans la moyenne des rapports isotopiques du Pb et le faible recoupement des gammes de valeurs révèlent que chaque village prélevait des morses au sein de troupeaux qui exploitaient des habitats géologiques/géographiques bien distincts. Cette ségrégation géographique fondée sur des signatures isotopiques suggère que la plupart des stocks de morses (c.-à-d. le groupe de morses qui interagit avec les chasseurs dans chaque communauté) sont plus localisés dans leur territoire qu'on ne le pensait auparavant. ²⁰ɸ Pb/²⁰⁷ Pb et ²⁰ɸ Pb/²⁰ⁱ Pb étaient les grands caractères discriminants des stocks, reflétant l'influence de la composition géologique locale Th/U (c-à-d. ²⁰ɸ Pb) sur la composition isotopique du Pb dans les dents du morse. Les rapports isotopiques fondés sur ²⁰⁴ Pb étaient constamment plus élevés (plus radiogéniques) et plus homogènes que ceux du substratum terrestre, la différence étant probablement due à la lixiviation sélective du Pb radiogénique passant des phases minérales dans l'eau de mer et à son mélange durant la météorisation et le transport. Les signatures isotopiques du plomb dentaire peuvent avoir de vastes applications dans la discrimination des stocks d'autres espèces de mammifères marins côtiers.