Gifter orsakar svårupptäckta problem

Båtskrov och annan utrustning i havet, som oljeplattformar och vågkraftverk, utsätts för påväxt av olika marina organismer. Detta ger problem med ökat vattenmotstånd, korrosion och ökad vikt. För att motverka detta används giftiga färger.

Färgerna påverkar inte bara de organismer man vill åt, utan även växter och djur i de omgivande vattnen. Man hittar också effekter av gifterna långt ute i kustbandet, flera mil ifrån de småbåtshamnar som anses vara de mest förorenade miljöerna.

Båtskroven utgör en stor del av båtarna. När båtarna läggs i vattnet täcks botten snabbt av olika påväxande marina organismer. Dessa gör så att vikten och vattenmotståndet ökar.

Sedan urminnes tid har man använt tjära, beck eller giftiga metaller i form av kopparspikar och kopparplåt för att råda bot på påväxtproblemet. Fram till 1980-talet användes koppar, arsenik, kvicksilver och tjärprodukter, men när självpolerande färger innehållande ämnet tributyltenn, TBT, utvecklades ansågs påväxtproblemet vara löst. Som i många andra fall då giftiga kemikaler har använts storskaligt drabbades det marina ekosystemet negativt. När man upptäckte missbildningar och reproduktionsstörningar i känsliga ostron och snäckor förbjöds användandet av TBT på fritidsbåtar i Frankrike, och denna åtgärd spreds snabbt till andra länder. Efter år av intressekonflikter kom ett internationellt förbud att gälla även stora fartyg världen över.

Bäst anpassade klarar sig
Darwins tes om att det finns variation inom och mellan arter, samt att det är den som är bäst anpassad till den befintliga miljön som överlever, gäller även i de områden som vi människor förorenar. Olika arter är olika känsliga för miljögifter, och gifterna verkar som ett urval på arterna i miljön. Detta innebär helt enkelt att arter som är känsliga för ett gift missgynnas och kan gå förlorade om deras livsmiljö utsätts för giftet. De arter som råkar vara lite tåligare mot giftet kommer att breda ut sig när de känsliga försvinner, vilket leder till att toleransen mot giftet i det kvarvarande organismsamhället ökar. Toleransökningen är specifik för just det gift som gjort urvalet. Detta innebär att organismsamhället inte blir tolerant i största allmänhet eller mot vad som helst, utan just mot det aktuella giftet. Detta fenomen, som kallas PICT, Pollution-Induced Community Tolerance, kan användas i fält- eller laboratoriestudier för att peka ut den kemikaliegrupp som orsakat skada.

Påväxtsamhällena bildar en biofilm på ytor under vatten. Dessa innehåller en mängd olika organismer, här i mikroskop.

Från TBT till irgarol
När TBT förbjöds på båtskrov följde en period av oro på båtfärgsmarknaden, med en mångfald av olika produkter. De flesta färger hade det gemensamt att koppar kombinerats med något bekämpningsmedel från jordbruksområdet. Medel mot svamp och ogräs på land användes nu i havsmiljön för att hålla skroven rena. Kemikalieinspektion i Sverige valde i början av 1990-talet att utöver koppar endast tillåta ett medel, irgarol. Det liknar vanliga ogräsmedel och hämmar växter, alger och cyanobakterier genom att blockera energiomvandlingen i fotosyntesen.
Påväxtsamhällen
... eller perifytonsamhällen som de också heter, bildar en biofilm på ytor under vatten, exempelvis på klippor eller båtskrov. De består av en stor mängd olika organismer som virus, bakterier, mikroskopiska alger och djur, maskar och larver av större frisimmade djur. Många studier har visat att det finns en mycket stor mångfald i dessa samhällen. Eftersom de dessutom är fastsittande, och alltså måste klara av de förhållanden som finns på platsen, är de mycket lämpliga för miljöövervakning och ekotoxikologiska studier.

Efter ett sammanträde på Kemikalieinspektionen i början av 1990-talet, där våra resultat från fältstudier av TBT-tolerans i påväxtsamhällen redovisades, insåg vi att irgarol skulle komma att dominera den inhemska färgmarknaden för fritidsbåtar. Vi beslöt att starta ett projekt kring effekter av irgarol och inledde en fältstudie för att undersöka toleransen hos påväxtsamhällen i Gullmarsfjordens mynning. Studien genomfördes på lokaler placerade i en gradient, från Fiskebäckskils småbåtshamn och utåt mot de yttersta skären.

Alarmerande resultat
Studien gav under flera år förbryllande resultat. Trots förekomst av irgarol i vattnet verkade ingen irgaroltolerans uppträda. Först år 2000 kunde vi se en förändring i toleransnivån på de mest förorenade lokalerna i och omkring småbåtshamnen. Förklaringen till detta är att det från början inte fanns några avgörande skillnader mellan påväxtorganismernas känslighet för medlet. Under ett antal år har dock arter eller individer med en bättre tålighet mot irgarol gynnats. De hade gynnats i de förorenade områden där känsliga arter missgynnats eller dött.

Vad som kanske är ännu mer alarmerande är att vi kunde se en trend att toleransen mot irgarol med tiden ökade på alla de platser vi studerade under de tio år som studien pågick. Detta innebär att hela kustvattnet, ända ut till de yttersta skären, i det studerade området på västkusten sakta men säkert blev mer och mer påverkat av irgarol. Denna typ av effekt skulle aldrig kunna påvisats om inte studien pågått så länge.

Fotosyntesen minskar
Det faktum att toleransen mot irgarol inte fanns i området från början, och utvecklades långsamt, antydde att alla organismer var ungefär lika känsliga från början, och att det var svårt för dem att utveckla en tolerans. Vi fördjupade våra studier av tänkbara mekanismer bakom en sådan tolerans. En molekylärbiologisk studie visade att påväxtsamhällen som utsattes för irgarol hade helt olika uppsättning av ett viktigt fotosyntesprotein. Dessutom hade de proteiner som gynnades av irgarol en typisk egenskap, nämligen en ändrad struktur i den del av proteinet som är viktig för omsättningen. För att kunna hantera irgarols giftighet verkar proteinet behöva bytas ut oftare än i en irgarolfri miljö. De utsatta påväxtsamhällena blev toleranta mot irgarol, men hade samtidigt förlorat 80 procent av den tillväxt och fotosyntes som de giftfria samhällena uppvisade.
PICT
...eller Pollution-Induced Community Tolerance, är ett sätt att undersöka om ett samhälles tolerans mot en förorening har ökat. PICT-metoden används för att upptäcka små miljöförändringar och för att identifiera den kemikalie eller kemikaliegrupp som orsakat skadan. Metodiken bygger på att ett gift dödar eller missgynnar de mest känsliga organismerna i ett samhälle. Då ökar hela samhällets medeltolerans, det vill säga PICT uppstår. De kvarvarande organismerna i det förorenade samhället är alltså tillräckligt toleranta mot giftet. Ett samhälles PICT bestäms i enkla korttidsexperiment som reder ut om toleransen ökat för just den testade kemikalien. Den kan användas i olika miljöer, som bäckar, åar, floder, sjöar, hav, jord och sediment. Det finns idag utvecklade PICT-metoder för alger, bakterier, svampar och maskar. Olika provtagnings- och mätmetoder måste dock användas för dessa olika grupper.

Miljömålen uppfylls inte
Sammanfattningsvis är det uppenbart att även låga halter av giftiga ämnen kan strukturera om organismsamhällena i våra kustområden. Gifterna förändrar konkurrensen mellan arterna och detta verkar inte bara ske lokalt utan även långt från de mest förorenade miljöerna. Förutom att det svenska miljömålet En giftfri miljö inte verkar uppfyllas i detta fall så hade irgarolanvändningen även potential att förändra och utarma den biodiversitet vi enligt ett annat av våra miljömål skall bevara.

För att uppnå en ansvarsfull användning av effektiva påväxtmedel bör substansen vara giftig nära båtskrovet eller ytan den appliceras på, men den bör sedan snabbt brytas ned för att inte höga koncentrationer skall nå de andra organismerna i miljön. Irgarolexemplet visar att nedbrytningen inte var snabb nog för att skydda kustmiljöerna. Det nu tillåtna ämnet koppar uppfyller inte heller detta krav, eftersom koppar och andra giftiga tungmetaller inte bryts ner överhuvud taget.

Text & kontakt:
Martin Eriksson, Institutionen för sjöfart och marin teknik, Chalmers tekniska högskola,
martin.eriksson@chalmers.se
Hans Blanck, Institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet,
hans.blanck@bioenv.gu.se

Om tidskriften

Havsutsikt är tidskriften för dig som vill hänga med i vad som är på gång inom svensk havsforskning. I tidskriften får du svar på många frågor, men också en inblick i de frågor som ännu inte forskningen klarat av att besvara. Artiklarna är skrivna av forskarna själva, och anpassade för en bred publik av redaktionen. Läs mer


Sök i arkivet