The use of energy dispersive X-ray spectroscopy to detect strontium marks in fish otoliths

Abstract

[EN] Otolith marking provides a reference point for otolith growth patterns by validating the temporal significance of growth increments. This widespread method is primarily implemented using fluorescent dyes. The incorporation of a trace element that appears naturally in otoliths offers an alternative approach. Diplodus annularis and Serranus scriba otoliths were marked with an intramuscular injection of SrCl2 diluted in 0.9% sterile saline solution (55 mg Sr ml-1 saline solution), given at a dose of 100 mg Sr kg-1 fish. At 277 to 366 days after marking, the fishes showed little or no mortality and experienced growth in length and weight. All of the otoliths analyzed showed a clear Sr mark detected with backscattered or secondary electron imaging during a scanning electron microsope (SEM) analysis. The mark was confirmed by Sr analysis using an X-ray detector and an energy dispersive spectrometer system with the SEM. The otoliths continued to grow after the mark, and background Sr values in this new growth were much lower than at the mark. This method was feasible and yielded good results. However, the method’s cost may limit its applicability to experimental studies

[ES] El marcado de los otolitos permite establecer una referencia que valida el significado temporal de los incrementos de crecimiento. Este método muy extendido en estudios de validación utiliza preferentemente agentes fluorescentes. Un método alternativo puede ser el marcado con un elemento que aparece de forma natural en la composición de los otolitos. Los otolitos de Diplodus annularis y Serranus scriba se marcaron mediante una inyección intramuscular de SrCl2 diluída en solución salina estéril al 0.9% (55 mg Sr ml-1 solución salina) a una dosis de 100 mg Sr kg-1 individuo. Los individuos mostraron crecimiento en peso y talla y muy baja mortalidad después de 277 a 366 días tras el marcado. Todos los otolitos analizados con SEM mostraron una marca nítida, detectada tanto con los electrones retrodisperados como con los electrones secundarios. Mediante microanálisis de rayos X con un sistema EDS acoplado al SEM, dicha marca fue identificada como Sr. Los otolitos continuaron su crecimiento tras el marcado con una baja concentración de Sr comparada con la presente en la marca. La aplicabilidad del método se discute considerándose que ofrece buenos resultados. Sin embargo, el relativo coste del mismo limita su aplicabilidad en estudios experimentales