Høje koncentrationer af evigt kemikalier, der frigives fra is, smelter ind i Ishavet

Kendt som 'evigt' kemikalier, fordi de ikke nedbrydes i miljøet, poly- og perfluoralkylstoffer (PFAS) bruges i en lang række produkter og processer fra brandsikring til pletbestandige overflader.

Lancaster University -undersøgelsen har fundet dem i overfladen af ​​havvand tæt på smeltende arktiske isflager i koncentrationer på op til to gange højere end niveauer observeret i Nordsøen, selvom regionen ved Barentshavet under undersøgelse lå tusinder af kilometer fra befolkede dele af Europa.

Forskningen har vist, at disse kemikalier ikke har rejst til søs, men gennem atmosfæren, hvor de ophobes i arktisk havis. Fordi arktisk is smelter hurtigere end før, disse skadelige kemikalier frigives effektivt i det omgivende havvand, hvilket resulterer i nogle meget høje koncentrationer.

Lancasters Dr. Jack Garnett og professor Crispin Halsall sammen med kolleger fra HZG, Tyskland, har undersøgt langtransport og deponering af PFAS til Arktis som en del af EISPAC - et projekt finansieret i fællesskab af Storbritanniens NERC og Tysklands BMBF som en del af programmet Changing Arctic Ocean.

PFAS består af et meget stort antal kemikalier, der har utallige anvendelser, herunder hjælpemidler til fremstilling af fluoropolymerer som teflon, pletter og vandafvisende midler i mademballage, tekstiler og tøj, samt anvendelse i brandslukningsskum.

En bestemt gruppe af disse kemikalier - perfluoralkylsyrerne (PFAA'er) - er ekstremt stabile og nedbrydes ikke i miljøet, men kan bioakkumulere og vides at være giftige for mennesker og dyreliv.

PFAA'er kan komme ind i fødekæden på grund af deres mobilitet i miljøet og proteinbindende egenskaber. De længere carbonkædeforbindelser af perfluoroctansyre (PFOA) og perfluoroctansulfonsyre (PFOS) er generelt forbundet med leverskader hos pattedyr, med udviklingsmæssig eksponering for PFOA, der påvirker fostrets vækst negativt hos mennesker og andre pattedyr.

Dr. Jack Garnett opdagede et usædvanligt fænomen, hvor PFAA'er, der findes i atmosfæren, aflejres med snefald på overfladen af ​​isflager, hvor de til sidst kan ophobes inden for havisen. Jack foretog denne observation, mens han tog is- og vandprøver som en del af en videnskabelig ekspedition under det norske Nansen Legacy -projekt (arvenetternansen.com/).

Foretager både saltholdighed og stabil isotopanalyse af sne, is og havvand, han var i stand til at bestemme, hvilket bidrag af vandet, der var låst i sne og is, kom fra atmosfæren, og hvilket bidrag der opstod fra havvand. På denne måde var det muligt at vurdere den rolle, atmosfærisk transport fra fjerntliggende regioner havde for tilstedeværelsen af ​​disse kemikalier i isen.

PFAA til stede i den atmosfæriske komponent var meget højere end havvandskomponenten, bekræfter, at langdistancetransport og aflejring fra atmosfæren er hovedkilden til disse kemikalier til det fjerne arktiske område i stedet for at 'genbruge' ældre bestande af disse forurenende stoffer, der findes i havvand.

Desuden, teamets undersøgelser foretaget i et havisanlæg ved University of East Anglia, fandt ud af, at tilstedeværelsen af ​​saltvand (stærkt saltvand) i ung is tjener til at berige forurenende stoffer som PFAS i forskellige lag i havisen. PFAS som andre organiske forurenende stoffer, befinder sig generelt i saltlage i stedet for selve ismatrixen. Efterhånden som istiden bliver saltlage mere koncentreret, resulterer det i en berigelse af disse forurenende stoffer i fokuserede områder inden i ispakken.

Langvarige optøningsperioder, især når isflagerne stadig er dækket af sne, resulterer i re-mobilisering af islagen og også interaktionen mellem snesmeltevand og saltlage. Dette kan resultere i markant frigivelse af PFAA'er i det underliggende havvand.

Saltvandskanaler på isens underside tjener som unikke levesteder for organismer ved foden af ​​det marine fødevæv, og, som en konsekvens, de vil blive udsat for høje niveauer af PFAA'er frigivet med saltvandsledning og smeltevand fra den optøende ispose.

Prof Halsall, medforfatter af den seneste rapport om Arctic Monitoring Assessment Program (AMAP) om "POPs and Chemicals of Emerging Arctic Concern:The Influence of Climate Change, "siger, at vi har en uheldig situation, hvor Ishavet nu er domineret af etårig is på bekostning af flerårig is på grund af global opvarmning. Det betyder, at størstedelen af ​​isen i Arktis har dannet den foregående vinter, frem for over mange år.

Denne etårige is indeholder meget mobil saltlage, der interagerer med den overliggende snepose og kan tjene til at koncentrere forurenende stoffer som PFAS, som normalt findes på meget lave niveauer.

Desværre, med tidligere og mere uregelmæssige optøningshændelser, dette kan føre til hurtig frigivelse af de lagrede kemikalier, hvilket resulterer i høje koncentrationer i farvandet omkring isfladerne.

Det er kun gennem denne form for undersøgelsesvidenskab, at vi kan forstå dynamikken i forurenende adfærd og identificere vigtige farer, især dem, der vedrører klimaændringer.

Til gengæld kan dette drive international lovgivning, så kemikalier, der udviser denne form for adfærd, er forbudt.