Tilbake til søkeresultatene

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling

Contaminants in Antarctic and Arctic avian wildlife: Climatic and ecological drivers, comparative polar perspective, and effects

Alternativ tittel: Miljøgifter i sjøfugl fra Antarktis og Arktis: Betydning av klimatiske og økologiske faktorer, sammenlikning mellom polene, og effekter

Tildelt: kr 6,0 mill.

Arktis og Antarktis har gått fra å være uberørt, uoppdaget natur til å bli viktige områder som varsler endringer i miljøet. Det er her forurensning fra vår hverdag ender opp og klimaendringer merkes først og med størst utslag. Miljøgifter er funnet i alle ledd i det polare økosystemet, med høyest nivå i Arktis i dyr høyt i næringskjeden. I Antarktis har vi mindre kunnskap om miljøgifter sammenlignet med Arktis. Dette gjelder særlig kunnskap om tidstrender, forekomst av nye miljøgifter og effekter av miljøgiftene på det lokale dyrelivet. Sjøfugler er ofte brukt som indikatorer på et økosystems helse, og kan gi viktig kunnskap om hvordan miljøgifter transporteres via luft- og havstrømmer, og hvordan de tas opp og oppfører seg i næringskjeden. Når man skal forklare forskjeller i miljøgiftbelastning mellom ulike sjøfuglarter, er diett ofte den viktigste faktoren. I tillegg har sjøfugl ulike økologiske og fysiologiske tilpasninger som kan gjøre dem mer eller mindre utsatt og sårbare for miljøgifter. De fleste sjøfugl migrerer fra polare strøk til varmere, ofte mer forurensede områder utenfor hekkesesongen. Vi sammenliknet dagens situasjon i forekomst og effekter av regulerte persistente miljøgifter (POPs), kvikksølv (Hg) og nye miljøgifter (perfluorerte og brommerte stoffer, og klorparafiner) i stedfaste arter (teist, Adélie pingvin og kongepingvin) og i arter som migrerer (storjo og sørjo). Vi har funnet lave nivåer av nye miljøgifter i alle de undersøkte artene, spesielt i Antarktis, noe som var utfordrende da volumet på blodprøvene i tillegg var lavt. Nivåene av klorparafiner og nye brommerte flammehemmere var under deteksjonsgrensen i alle artene. Det var også lave nivåer av PFAS i alle artene, med mange av forbindelsene under deteksjonsgrensen. Spesielt er nivåene lave i stedfaste Antarktis-arter (pingviner), mens de er høyere i migrerende arter (sørjo), og i Arktis (både teist og storjo). I migrerende arter er nivåene av alle miljøgifter generelt lavere i Antarktis enn i Arktis, når kolonier med sammenliknbar næringsøkologi sammenliknes. Unntaket er Mirex og HCB, som var høyere i sørjo fra Antarktis enn i storjo fra Arktis. Metodeutvikling for å måle DNA-skade i fugl viste at metoden Comet assay fungerer tilfredsstillende på hvite blodceller. Nivået av DNA-bakgrunnskade var ikke relatert til miljøgiftnivå. Vi fant heller ingen sammenheng mellom miljøgift belastning og oksidativt stress eller telomer-lengde. I Antarktis har man god kunnskap om populasjonsutvikling av enkelte sjøfuglarter over tid, som viser at enkelte populasjoner av pingviner er negativt påvirket av matmangel og klimaendringer. Det var uvisst om miljøgifter har bidratt ytterligere til den negative utviklingen, ved at flere påvirkningsfaktorer virker samtidig. Vi har analysert tidstrender i miljøgiftforekomst i kongepingvin, i sammenheng med endringer i klima, diett og populasjonsutvikling, ved å analysere persistente organiske miljøgifter (POPer) i 510 blodprøver av kongepingvinunger (11 mnd) over 16 år. Miljøgiftnivåene er generelt lave, og det har vært en stor analytisk utfordring å utvikle metodikk for å oppnå tilfredsstillende resultater. Plantevernmidler (HCB og ppDDE) dominerte miljøgiftmønsteret i kongepingvin gjennom perioden, med konsentrasjoner to størrelsesordner høyere enn PCB. Det var generelt ingen klar tidstrend i miljøgiftblastningen i kongepingvinene, med unntak av Mirex, som viste en reduksjon i nivåene over tid. Total miljøgiftbelasning i ungene økte i kalde år når avstanden til den Antarktiske polarfronten var kortere, og kongepinvinforeldrene hentet mat fra Antarktiske vannmasser (og ikke fra sub-Antarktiske vannmasser). Avstanden fra hekkekolonien på øya Crozet til polarfronten styres av storskala klimatiske forhold, og ble beregnet ut fra temperaturen i overflatevann. Det var ingen sammenheng mellom miljøgiftnivå i ungene og returrate når de ble eldre, som ofte brukes som et mål på overlevelse. Analyser av miljøgiftbelastning i et utvalg av de samme kongepingvinene også ved voksen alder viser at miljøgiftnivået øker en størrelsesorden fra 11 måneder gamle til voksne kongepingviner. Hekkende voksne pingviner har noe fluktuerende nivåer av miljøgifter som reflekterer variasjon i både eksponering via maten, varierende fysiologisk status og remobilisering av lagrede miljøgifter fra lagringsfett. Også mønstersammensetningen var ulik mellom livsstadiene, med høyere andel lavt-klorerte PCBs i ungfugl, og økende grad av høyt-klorerte PCBer i voksne.

Resultatene har vekket stor interesse fra det internasjonale vitenskapelige miljøet, selv før publisering. Det foreligger fremdeles få systematiske miljøgiftstudier fra Antarktis, og om sammenlikningen med Arktis, så resultatene har betydning for miljømyndighetene både nasjonalt, og internasjonalt inn mot Stockholmskonvensjonen for Persistente Organiske Miljøgifter. Resultatene er dermed med og styrker og synliggjør behovet for en Antarktisk variant av Arctic Monitoring and Assessment Programme AMAP. Dokumentasjonen av miljøgifter på ulike livsstadier er sjeldent hos fugl generelt, og dette er første studie av voksne kongepingviner, og viser en størrelsesorden økning i miljøgiftbelastning fra ungestadiet. Studiet viser også viktigheten av å forstå miljøgifter i dyr opp mot andre endringer i miljøet, slik som storskala klimaindekser, og lokale værforhold, og at dette kan maskere eventuelle tidstrender som respons på internasjonale restriksjoner på produksjon og bruk av miljøgifter.

The Arctic and Antarctica have proven to be final sinks for contaminants. Seabirds are common-used bioindicators for contaminants, but seabirds differ in both physiology and ecology, which in turn, may influence concentrations and potential effects of contaminants among species. As the Polar Regions are experiencing increased input of new contaminants, avian wildlife are experiencing increased environmental stress. In addition, climate change may also influence their exposure to contaminants (i.e. change in diet and released stored contaminants from melting sea ice) and susceptibility to individual and population level effects. The Polar Regions differ in contaminant levels and avian wildlife, moreover, the knowledge base differ; being large in the Arctic, but scarce in the Antarctica. In this study we will analyse temporal trends of persistent organic pollutants (POPs) and Mercury (Hg) in the Antarctic King penguin (Aptenodytes patagonicus), and quantify the effect of direct and indirect climatic factors (temperature, long range transport of POPs and Hg, dietary changes) as well as species-specific ecological and physiological factors, such as diet and life history traits (age, sex) on the contaminant levels. We will compare current levels of legacy contaminants between resident and migratory Antarctic and Arctic seabirds (i.e. King penguin, Adèlie penguin (Pygoscelis adelia), South polar skua (Stercorarius maccormicki), Black guillemot (Cepphus grylle) and Great Skua (Stercorarius skua)). We will also investigate potential population level effects of legacy POPs and Mercury, and coupling effects between contaminants and climatic changes in a King Penguin population.

Budsjettformål:

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling