Kvikksølv på nye vegar når permafrosten smeltar

Permafrosten tiner og isbreane smeltar, og konsekvensane for kystøkosystema i Arktis er usikre. Norsk institutt for vassforsking (NIVA) leiar eit forskingsprosjekt som skal undersøkje korleis dei nye prosessane i grensesjiktet land-hav kan påverke konsentrasjonane av kvikksølv, PCB og andre miljøgifter i dyrelivet langs Svalbardkysten.

– Det finst svært lite kunnskap om prosessane som skjer i kontaktflata mellom saltvatn og ferskvatn i Arktis, og difor veit vi òg lite om effekten av desse prosessane på økosystema ved kysten. Kombinasjonen av dette kunnskapsholet og dei store miljøendringane i Arktis gir grunn til bekymring.

Det seier Amanda Poste ved Norsk institutt for vassforsking (NIVA). Ho er prosjektleiar for det fireårige TerrACE-prosjektet, som skal tette igjen litt av dette arktiske kunnskapsholet.

Der ferskvatn møter saltvatn

Store endringar er som kjent på gang i det arktiske miljøet. Klimaendringane gjer at nedbørsmønster endrar seg, at isbreane smeltar og at permafrosten tiner.

– Endringar i nedbør og temperatur fører til nye mønster for transporten av vatn, sediment, næringsstoff, organisk materiale og miljøgifter i Arktis. Det har truleg mykje å seie for dei kjemiske og biologiske prosessane som føregår i overgangen mellom land og hav, forklarar Poste.

Gjennom feltarbeid, analysar på lab og databehandling skal Poste sitt forskingsprosjekt bidra med detaljert informasjon om mengda og karakteren til tilskotet av ferskvatn, sediment og løyst materiale frå land til hav på Svalbard, samt effekten dette har på fordelinga av energi og miljøgifter i den marine næringskjeda.

Fjorten forskarar, syv mastergradstudentar og éin doktorgradsstipendiat frå åtte ulike institutt og universitet i Noreg, Canada og USA er involverte i det NIVA-leia TerrACE-prosjektet.

Kvikksølv frigjerast frå permafrost og isbrear

Ein hovudhypotese for forskingsprosjektet er at dei auka mengdene ferskvatn og løyst organisk materiale frå land til vatn i framtida kjem til å føre til høgare konsentrasjonar av kvikksølv i arktiske marine miljø. Det er det hovudsakeleg to grunnar til, meiner forskarane: Både at vassmassane kjem til å føre med seg større mengder kvikksølv som tidlegare har vore lagra i isbrear og permafrost, og at endra biologiske og biogeokjemiske prosessar nærme elve- og bekkeutløp fører til ei meir effektiv opphoping av kvikksølv i næringskjeda.

Kvikksølv er ei miljøgift som kan føre til nevrologiske skader og som har alvorlege konsekvensar for reproduksjon og immunsystem i både dyr og menneske. Det vert transportert med atmosfæriske straumar over store avstandar og avsetjast i kalde, arktiske strok.

Som eit resultat mellom anna av dei fysiokjemiske eigenskapane til ulike typar miljøgifter, og av at den marine næringskjeda i Arktis har så mange ledd, er allereie miljøgiftkonsentrasjonane i dyra på toppen av næringskjeda svært høge.

– Endringane i transportvegen til miljøgifter i Arktis kjem til å få konsekvensar for økosystem og menneskehelse. Miljøgiftkonsentrasjonen i ein kystfisk er eit resultat av komplekse kjemiske og biologiske prosessar, og med meir kunnskap om korleis tilførslar frå land påverkar biogeokjemi og økologi, samt transport, lagnad og opphoping av miljøgifter i kystområda, kjem vi til å få større grunnlag for å forutseie miljøgiftbelastinga i framtida, forklarar NIVA-forskaren.

Ut i bekken etter vatn

Startsskotet for feltarbeidet gjekk i mai i 2018, og i løpet av sommaren var Poste og ei stor gruppe med forskarar og masterstudentar i full sving med ulike typar prøvetaking på Svalbard.

Dei køyrde båt inn i lagunar og fjordar, framfor høge brefrontar og under stupbratte fuglefjell, og samla inn vassprøvar, sedimentprøvar, botndyr, dyreplankton og fisk frå bekker, elver og kystvatn. Prøvene skal fortelje forskarane og masterstudentane om korleis tilskotet frå elver og isbrear påverkar lysforhold, vasskjemi, sedimentkjemi, samansetning av planktonsamfunn og botndyrsamfunn, dietten til ulike dyr (om maten kjem frå land eller hav), og endeleg korleis dette påverkar konsentrasjonar av miljøgifter i dyra ved kysten.

I løpet av sommaren dekte dei område frå inst i Billefjorden og Tempelfjorden, ut Isfjorden og heilt til den naturlege laguna Richardlaguna på Prins Karls Forland, Svalbard si siste skanse mot Grønlandshavet. Den omfattande samlinga med prøver er no på laboratorium rundt omkring i landet, der masterstudentar og forskarar er i gang med å analysere innhaldet av ulike komponentar.

Tre år igjen

Dette var den største feltkampanjen i prosjektet, og Poste er godt nøgd med resultatet; forutan at éi prøve vart teken av isbjørn, har ho fått alle prøvene ho ville ha tak i. Det er ikkje sjølvsagt når ein driv feltarbeid i Arktis, der ein er prisgitt at vind og bølgjer speler på lag.

– Vi var utruleg heldige med vêret under feltsesongen i år. Men no startar det viktige etterarbeidet, med kjemiske analyser av vatn, sediment og biologiske prøver, dataanalyser, og ikkje minst modelleringar av noverande og framtidige konsentrasjonar av miljøgifter i kystnære område, avsluttar Amanda Poste.

Forskingsprosjektet TerrACE (Effects of terrestrial inputs on contaminant dynamics in Arctic coastal ecosystems) er eit samarbeid mellom forskarar frå NIVA, Akvaplan-niva, UiO, UNIS, Ryerson University (Canada) og University of Texas Marine Science Institute (USA), og er finansiert gjennom MILJØFORSK-programmet til Forskningsrådet.