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Isabel Barwisch, Wolfgang Mewes, Angela Schmitz Ornés, Sebastian Guenther

• Urbanization, industrialization, and intensification of agriculture have led to considerable heavy metal pollution across the globe, harming our ecosystems. Concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), and lead (Pb) have been analysed in 249 eggshells collected between 2006 and 2021 from 83 female Common Cranes (Grus grus) nesting within north-eastern Germany. Information on the presence of trace elements in cranes from Europe and their potential adverse effects on the reproduction are largely missing. Only Cu and Pb were found to be present in eggshell samples. Levels of both metals did not exceed concentrations considered potentially toxic in birds and unhatched eggs did not contain higher metal concentrations compared to eggshell residues from hatched eggs. Statistical analysis revealed that trace element concentrations decreased significantly over the course of the study period. The ban of leaded gasoline in the early twenty-first century and strict limitations of heavy metal-based biocontrol products are likely responsible for this decrease over the years. However, as Cu levels gradually increase with increasing proportions of agricultural areas within the cranes’ home ranges, we suggest that considerable amounts of Cu originating from agricultural practises are still being released into the environment. We found no increase in metal concentrations in eggshells with increasing female age, suggesting that heavy metals do not accumulate in the circulatory systems of the adults over time. This study is the first to assess heavy metal contamination in Common Cranes and indicates the suitability of crane’s eggshells as bioindicator for monitoring environmental pollution.
• Urbanisierung, Industrialisierung und die Intensivierung der Landwirtschaft haben weltweit maßgeblich zur Belastung und Schädigung unserer Ökosysteme durch Schwermetallrückstände beigetragen. In 249 Eischalenresten von 83 verschiedenen Weibchen des Eurasischen Kranichs (Grus grus) aus dem Zeitraum von 2006 bis 2021 wurden Rückstände von Arsen (As), Cadmium (Cd), Kupfer (Cu) und Blei (Pb) analysiert. Informationen bezüglich einer möglichen Kontamination der Art in Europa mit den untersuchten Schwermetallen sowie deren mögliche negative Auswirkungen auf den Reproduktionserfolg fehlen bisher. Im Rahmen der Analysen wurden in den Eischalen nur Rückstände der beiden Elemente Cu und Pb festgestellt. Gemessene Konzentrationen lagen jedoch unter jenen, welche für Vögel als potenziell toxisch gelten. Eischalen fauler Eier enthielten keine signifikant höheren Metallkonzentrationen verglichen mit Eischalenresten geschlüpfter Eier. Die statistische Auswertung zeigte, dass die Konzentrationen der nachgewiesenen Spurenelemente im Lauf des Untersuchungszeitraumes signifikant abgenommen haben. Ursächlich hierfür könnte, neben dem Verbot bleihaltigen Benzins im frühen 21. Jahrhundert, die generelle Limitierung von auf Schwermetallen basierenden Pestiziden sein. Allerdings weisen steigende Cu-Konzentrationen mit zunehmendem Anteil landwirtschaftlich genutzter Flächen im Aktionsraum eines Kranichpaares darauf hin, dass noch immer nicht zu vernachlässigende Kupfereinträge in die Umwelt im Rahmen der landwirtschaftlichen Praxis stattfinden. Hinweise, dass die Konzentrationen von Schwermetallen in Eischalen mit zunehmendem Alter der Weibchen steigen, wurden nicht gefunden. Dies legt nahe, dass Schwermetalle wie Cu und Pb mit der Zeit nicht im Kreislaufsystem adulter Tiere akkumulieren. Diese Studie befasste sich als erste mit der möglichen physiologischen Belastung Eurasischer Kraniche durch potenziell toxische Schwermetallrückstände und zeigt die Eignung von Kranicheischalen als Bioindikatoren für Umweltveränderungen.