Forskarane sporar det forureina "fingeravtrykket" i krabben
Krabben i Jøssingfjorden inneheld tungmetall. Dette tungmetallet har eit eige fingeravtrykk som syner kor det stammar frå.
– Denne metoden har vorte brukt ein del på kvikksølv, men aldri på gruveavfall, fortel havforskar Michael Bank.
Ein porsjon sofistikert kjemi, ei dose avansert matematikk og eit dryss maskinlæring har lete havforskarane spore forureininga si rute i Jøssingfjorden.
I over 20 år vart avfall frå titangruva deponert i fjorden. I den mest aktive perioden, på 80-talet, var mengdene estimerte til kring to millionar tonn kvart einaste år.
Framleis ser forskarane følgjene av avgangsmassane i fjordøkosystemet.
– Vi har utvikla ein modell som let oss spore fleire tungmetall frå land til sjøen til marine sediment og til taskekrabben, som ofte vert eten av menneske, forklarar Bank.
Funna vart nyleg publiserte i ein artikkel i tidsskriftet Journal of Hazardous Materials.
Tilbake til kjelda
Tilbake i 2018, var HI-forskarar på feltarbeid i Jøssingfjorden. Då samla dei inn sedimentprøver og taskekrabbar i deponi-området og frå eit referanseområde.
Målet var å undersøke kva spor frå sjødeponiet dei framleis fann i det marine miljøet. Kva grunnstoff pregar sedimenta og kva har taskekrabben teke opp i seg?
– Ulike prøver gjev oss ulik informasjon, forklarar havforskaren.
Hepatopancreas («levra» eller brunmaten som det også vert kalla) til krabben fortel kva tungmetall krabben har vorte utsett for i nyare tid, medan klomuskelen ber preg av forureininga han har møtt i løpet av heile livet.
Sedimentet er på si side langtidsminnet til økosystemet. Her kan forskarane spore forureining frå dei siste 30-35 åra.
– Vanlegvis kan vi vise at sediment har høge nivå av gitte tungmetall, men vi kan ikkje direkte kople desse til ei kjelde. Det kan vi no, forklarar Bank.
Eit forureina «fingeravtrykk»
Nøkkelen er tungmetalla sine særeigne isotopar. Dei er som eit eige fingeravtrykk.
Isotopane speglar omgjevnadane sine og dei lokale påverknadane dei har vorte utsette for. Ulike omstende gjev ulike «fingeravtrykk» – forureining frå ein sementfabrikk vil gje andre utslag enn forureining frå eit sjødeponi.
– Når ein målar desse isotopane, får ein ulike verdiar. Desse verdiane svarar til kjelda si, seier havforskaren.
Forskarane har utført isotop-analysar på ei heil rekkje «nye» tungmetall, som bly, kadmium, jarn, sink og kopar, i tillegg til det meir veletablerte kvikksølvet.
– For Jøssingfjorden sitt økosystem, var bly-isotopane dei mest eigna for å spore kvar forureininga har kome frå, seier Bank.
30 år etter: Framleis «alvorleg forureina»
Undersøkingane syner at isotopverdiane og grunnstoff-samansetninga i prøvene frå taskekrabbe og sediment i deponi-området skil seg markant frå dei frå referanseområdet.
Sedimentet i Jøssingfjorden fell under kategoriane «alvorleg forureina» for kopar og «moderat» forureina for nikkel, i Miljødirektoratet sine klassifiseringar.
– Funna våre syner kor lang tidshorisonten er for marine økosystem, når det kjem til denne typen aktivitet. Konsekvensane varar ved, over 30 år etter deponeringa tok slutt, seier havforskar Samuel Rastrick. Han leier HI-prosjektet som granskar økosystem-effektane av gruveavfall.
For taskekrabben, var kadmium-konsentrasjonen i brunmaten regelmessig over den tilrådde grenseverdien. I tillegg syner resultata at det var forhøgja nivå av både nikkel i levra og vanadium i muskelvevet.
– Korleis grunnstoffa fordelte seg i krabben, var avhengig av kva organ vi undersøkte. Til dømes var kvikksølv, sink og arsenikk meir trekte mot muskelen. Dette syner kor viktig det er å analysere fleire organ, understrekar Bank.
Skal bruke modellen i andre økosystem
Havforskarane planlegg no å teste modellen dei har utvikla på nye fjordøkosystem, med nye data og nye artar. Først ut: hyse i Repparfjorden.
– Funna i denne studien gjev oss fleire viktige framsteg i forståinga vår av følgjene av forureining, dei biokjemiske syklusane til ulike metall og kva økologiske følgjer desse får i fjordøkosystema, avsluttar Rastrick.
