Forholdene i Antarktis har betydning for hvordan miljøgiftene tas opp i miljøet, hvordan de spres og hva slags effekter de kan få. Antarktis er kaldt, har lite nedbør, ingen industri og kun et fåtall menneskelige bosettinger. Det som er av miljøgifter i Antarktis blir derfor først og fremst transport langveis fra (med atmosfære eller havstrømmer), og samler seg opp i is og snø.
Utslipp av miljøgifter som klorfluorkarboner har vært av størst betydning i Antarktis, da disse har bidratt sterkt til en reduksjon av ozonlaget? over kontinentet. Dette har igjen hatt konsekvenser for dyre- og planteliv som blir utsatt for stråling. Hullet i ozonlaget over Antarktis overvåkes av blant annet National Aeronautics and Space Administration (NASA).
Ved smeltingen om sommeren frigjøres miljøgifter i snø og is primært fra året som gikk. Imidlertid er det bekymring knyttet til bieffekter av varmere klima, siden miljøgifter samlet opp i is, først og fremst, men også permafrost eller jord, kan bli frigjort over tid.
Nivåer av miljøgifter
Nivåene av miljøgifter i Antarktis er generelt lavere enn ellers i verden. Dette gjelder både i luft, vann, sedimenter og i dyr og planter.
Atmosfære
Det er foretatt relativt få studier av atmosfæriske forurensninger i Antarktis og den sørlige halvkule. De studier som har vært gjort har i stor grad vært fokusert på å undersøke tilførselsmekanismer og -prosesser, og med henblikk på å skille mellom lokale kilder og langtransportert forurensning. Det er vist at aerosoler (og dermed atmosfærisk tilførsel) er det viktigste medium for langtransport av forurensning til Antarktis.
Norge etablerte i 2007 en målestasjon på Troll i Dronning Maud Land i Antarktis. Norsk institutt for luftforskning (NILU) står for overvåking av blant annet kvikksølv, organiske miljøgifter, hydrokarboner og CO2. Foreløpige konklusjoner fra overvåkingen her bekrefter at konsentrasjonene av en rekke organiske miljøgifter i atmosfæren er lavere enn bakgrunnsnivåene i Arktis. Målingene fra Troll viser også at HCB? (plantevernmiddel) er den dominerende miljøgiften, slik det også er i Arktis.
Nivåene av miljøgifter svinger gjennom året, i tråd med tidspunktene når kystnære luftmasser treffer kontinentet.
Hav
Det er utført enkelte, spredte studier av miljøgifter i havet rundt Antarktis. En studie fra Rosshavet viste at nivåene av organiske miljøgifter var nært forbundet med mengden suspendert materiale, som igjen varierte gjennom sommersesongen. Dette er relatert til smelting av havis og frigjøring av partikler som var innfryst i isen.
I det samme området er det påvist sterk sammenheng mellom mengden PCB? i havvann og smelting av havis. Nivåene av PCB i overflatevann er i utgangspunktet lave (130 pg/l). Imidlertid steg nivåene med opptil 30–40 % da isen smeltet. Økningen skyldes frigjøringen av PCB som har vært bundet i isen over tid, da havisen frøs til. Dette skjer gjennom atmosfærisk nedfall, som f.eks. nedbør.
Snø og is
Isen i Antarktis fungerer som et arkiv for studier av tidligere tiders og nåværende tilførsel av miljøgifter til Antarktis, og iskjernene kan derfor benyttes som klimaarkiv hvor forskere henter kunnskap.
Tidsserieanalyse av bly i snøprøver fra Coats Land, Victoria Land og Law Dome viste at nivåene av bly har variert fra 1880 og frem mot nåtiden, men at det er en tydelig nedgang etter forbudet mot bly i drivstoff på 1980-tallet.
Analyser av is og snøprøver fra Antarktis for øvrig tyder på at kontinentet har fått betydelig tilførsel av også andre metaller, som blant annet krom, kobber, sink og arsen fra atmosfæren.
Sedimenter
Miljøgifter i sedimentene er undersøkt i tilknytning til forskningsstasjonene i Antarktis. Ved den brasilianske forskningsstasjonen i Admiralty Bay ble det påvist nivåer av PAH? i sedimentene tre ganger så høye som ved ubebodde områder. Sedimentprøver fra nærområdene til McMurdo, den amerikanske basen i McMurdosundet, samt den amerikanske Palmerbasen, viste at sedimentene var forurenset med både PCB og PAH. Nyere studier ved både McMurdobasen og Scottbasen (New Zealand) har påvist bromerte flammehemmere i inneluft og avløpsvann ved disse basene.
Planter og dyr
Organiske miljøgifter i plankton er stort sett undersøkt i nærheten av forskningsstasjonene og deres avløpssystemer. Resultatene er derfor ikke spesielt representative for plankton i Antarktis. Studier av miljøgifter i krill, en nøkkelart i det antarktiske økosystemet, har vist at ? er den mest dominerende miljøgiften. Studiene så langt har ikke påvist biomagnifisering? fra plankton til krill.
Fisk som lever på sokkelen, som Trematomus bernacchi (engelsk «rock cod») inneholder miljøgifter (som DDT?, PCB og PAH) i tilsvarende nivåer som sitt viktigste næringsemne, krill. Nivåene er lavere enn fisk i andre havområder. Bunnlevende fiskearter har noe høyere nivåer av miljøgifter, noe som skyldes at de ernærer seg av andre næringskilder enn krill.
Sjøpattedyr i antarktiske farvann har mye lavere nivåer av miljøgifter enn sjøpattedyr i Arktis. Imidlertid er det funnet at nivåer av enkelte plantevernmidler økte i perioden 1984–1994 i arter med tilhold i sør, mens de sank i nord. Dette betyr at plantevernmidlene fortsatt var i bruk på sørlige halvkule mens de var forbudt i nord. Weddell-seler på Kong Georges Land har de laveste verdiene av DDT og PCB i spekket på verdensbasis, og også lavere enn seler andre steder i Antarktis. Dette viser at variasjonene kan være store også innenfor Antarktis.
Keiserpingviner og Adéliepingviner er gode indikatorarter for den marine næringskjeden siden de hekker på selve kontinentet. Adéliepingviner har en lav overføringsrate av PCB og DDE? fra mor til unge, kun 4 %. Generelt er konsentrasjonene av organiske miljøgifter i pingviner lavere enn kjente terskelverdier for toksikologiske effekter. Imidlertid er det ikke forsket på terskelverdier for pingviner, så en kan ikke konkludere på dette feltet. Studier fra Palmerstasjonen viser at nivåene av DDE (et nedbrytningsprodukt av plantevernmidlet DDT) ikke har endret seg i Adéliepingviner på den antarktiske halvøya på 30 år. Dette står i motsetning til nivåene av DDT, som ble sank betraktelig i perioden 1975–2003 i sjøfuglegg i Antarktis generelt.
En grunnlagsundersøkelse gjennomført i 1997 på den antarktiske halvøya fokuserte på nivåer av tungmetaller i antarktiske organismer (34 arter av alger, filtrerende dyr, virvelløse dyr (evertebrater) og virveldyr (vertebrater)). Kvikksølv ble kun funnet i elefantsel og sjøfugl i lave nivåer, mens kadmium ble funnet i lave nivåer i flertallet av organismene, unntatt fisk. En del evertebrater hadde svært høyt innhold av sink, mens de høyeste nivåene av kobber ble funnet i en snegle.
Kilder
Antarktis har ikke industri eller jordbruk og kun et fåtall bosettinger, som alle er forskningsstasjoner. Menneskelig aktivitet for øvrig er knyttet til fiskerier og turisme. Lokale kilder til forurensing er få. Hovedkildene til forurensning er derfor områder på kloden med høy befolkningstetthet og industriell aktivitet. Gjennom atmosfærisk sirkulasjon og havstrømmer transporteres miljøgiftene over store avstander.
Atmosfærisk transport
FORURENSNING FRA SØR-AMERIKA Forurensing fra skogbranner i Brasil når Antarktis fire uker etter. Foto: Istockphoto
Atmosfærisk transport er hovedkilden til miljøgifter i Antarktis. De nærmeste kildene befinner seg lengst sør i Sør- Amerika. Trollobservatoriet har kunnet spore målinger av aerosoler ved Troll tilbake til skogbranner som fant sted i Brasil fire uker tidligere. Utslipp fra tropiske områder har dermed kort transporttid til nordkysten av kontinentet.
Forurensing fra forskningsstasjoner
LOKAL FORURENSNING Forskningsstasjonene bidrar til lokal forurensning med utslipp fra husholdning, avløp og forbrenning. Foto: Arne Oddvar Bergdahl / Norsk Polarinstitutt
Forskningsstasjonene bidrar i tillegg til svært lokal forurensning som følge av utslipp fra husholdning, avløp og forbrenning. Det har hittil ikke vært noe systematisk forsøk på å modellere konsekvensene av lokale forurensningskilder, inkludert turistskip og utslipp i forbindelse med vitenskapelige aktiviteter på kontinental skala i Antarktis. Imidlertid har studier i tilknytning til enkeltstasjoner de siste årene fokusert mer og mer på miljøgiftbelastning.
Ved den argentinske Carlinistasjonen (tidligere Jubany) ble det påvist forhøyede nivåer av PAH?, som kunne knyttes til dieselaggregater. I sedimentene ved den brasilianske forskningsstasjonen i Admiralbukta er det funnet tre ganger så høye nivåer av PAH som ved ubebodde områder. Sedimentprøver fra nærområdene til de amerikanske basene McMurdo og Palmer har vist at sedimentene er forurenset med både PCB? og PAH. Nyere studier ved både McMurdo og Scottbasen (New Zealand) har påvist bromerte flammehemmere i både inneluft og avløpsvann ved basene. Alle disse forbindelsene er typiske miljøgifter i områder med menneskelig aktivitet.
Trendar
Med få lokale kjelder, speglar nivåa av miljøgifter i Antarktis til ei viss grad globale forurensningstrender.
Analysar av snø- og iskjernar fra Coats Land, Victoria Land og Law Dome har vist at Antarktis blei forureina av bly allereie i 1880, og at opphavet til blyforureininga var metallurgisk industri i Sør-Amerika, Sør-Afrika og Australia. Andre kjelder kan ha vore kullfyrt skipsfart. Blynivåa sank på 1920-tallet. Nokre spekulerer i at nedgangen kan vere relatert til åpninga av Panamakanalen i 1914, noko som igjen resulterte i lavare skipstrafikk. Blyforureininga økte betrakteleg under andre verdskrig (1939–1945), på grunn av aukt aktivitet innan metallurgisk industri og høgt blyinnhald i bensin. Analysane av snøprøvene viste ein nedgang frå 1980-talet og fram mot notida, det er sannsynleg at det skuldast innføring av blyfritt drivstoff.
Ein studie av ei rekke organiske miljøgifter (heptaklor, heptaklorepoksid) i luft, havvann, havis og snø frå den antarktiske halvøya har vist at nivåane av fleire av stoffane har gått ned. Imidlertid har ikkje nivåane av heptaklorepoksid gått ned det siste tiåret, noko som tyder på at det framleis er i aktiv bruk på den sørlige halvkula. Forbindelsen ble mykje brukt på 1960- og 70-tallet mot termitter. USA innførte forbod i 1988.