Kunsten å ta knekken på gammel forurensning og samtidig ta vare på dyrelivet

Mange fjorder og kystområder har fortsatt høye nivåer av miljøgifter etter tidligere tiders forurensning – selv om kildene for lengst er redusert. For at disse miljøgiftene ikke lenger skal utgjøre en risiko, kan tiltak som reduserer tilgjengelighet og spredning fra sjøbunnen være positivt for miljøet.

Imidlertid vil tiltak på store områder av sjøbunnen også innebære omfattende inngrep i fjordområdet. Både mudring og tradisjonell isolasjonstildekking vil på kort sikt ødelegge bunnfaunaen – og på lang sikt kunne endre denne.

Samtidig vil kostnadene knyttet til slike tiltak være svært høye.

– Tildekking av forurensede sedimenter med et tynt lag rene masser og med et miljøgiftbindende materiale som aktivt kull, er derfor prøvd ut som et alternativ. Tynn tildekking var forventet å ha mindre negativ effekt på bunnfaunaen, og vil også koste mindre enn mudring og tradisjonell isolasjonstildekking. Mudring er dessuten vanskelig å gjennomføre dypere enn 15-20 meter, sier Hilde C. Trannum, seniorforsker i Norsk institutt for vannforskning (NIVA).

Fortsatt utfordringer i Grenlandsfjordene

Grenlandsfjordene har over lengre tid vært preget av mye forurensning. Magnesiumfabrikken til Norsk Hydro, som var virksom i perioden fra 1951 til 2002 på Herøya innerst i Frierfjorden, slapp ut store mengder dioksiner. En betydelig andel av dette havnet i sedimentene i Grenlandsfjordene – nærmere bestemt Gunneklevfjorden, Frierfjorden, Eidangerfjorden, Ormerfjorden og Langesundsfjorden.

Magnesiumfabrikken ble lagt ned i 2002, og er derfor ikke lenger en kilde til dioksinutslipp i Grenlandsfjordene. Men det betyr ikke at det står bare bra til i sjøbunnen.

– Sedimentene på fjordbunnen har lagret dioksiner fra hele denne perioden, og dette ansees nå som en viktig kilde til miljøgiftforurensing. I tillegg har det vært høyt nivå av andre klororganiske forbindelser og kvikksølv, sier Trannum.

Lovende resultater for miljøgifter

I 2009 ble det etablert et forsøksfelt på ca. 100 meters dyp i Eidangerfjorden, samt på en grunnere lokalitet i Ormerfjorden på ca. 30 m dyp. Her ble ren leire iblandet pulverisert, aktivt kull lagt oppå sedimentene i et tynt lag (mindre enn fem centimeter). Forskere har i ettertid undersøkt disse feltene en rekke ganger, fra én måned til ni år etter tiltak.

Eksperimentet viste at den ønskede effekten i form av redusert utlekking og opptak av miljøgifter i bunndyr opphørte 1-2 år etter utlegging på feltene behandlet med masser uten tilsatt aktivt kull.

– Med aktivt kull har derimot både utlekking og opptak i organismer vært 60-90 prosent lavere enn på ubehandlede referansefelt gjennom hele perioden. Når det gjelder risiko for spredning av miljøgifter, var dette svært lovende resultater, sier Trannum.

Godt på bunn?

NIVAs forskere har også undersøkt bunnfaunaens tilstand på disse testfeltene. Dette er den første studien som har undersøkt faunaen hele ni år etter tildekking. Umiddelbart etter tildekking var det forventet at bunnfaunaen skulle forsvinne, men at den så ville gjenetablere seg og etter hvert bli normalisert.

– Denne gjenetableringen gikk imidlertid ikke så raskt som vi hadde forventet. Selv om faunaen viste tegn til bedring, har ikke dyrelivet tatt seg helt opp. Begge forsøksfeltene har fremdeles færre arter, færre individ og lavere biomasse enn de ubehandlede referansefeltene, forklarer Trannum.

For eksempel registrerte NIVAs forskerteam at slangestjernen Amphiura filiformis forsvant fra det grunne forsøksfeltet i Ormerfjorden rett etter tildekking. Den har heller ikke klart å gjenetablere seg. Arten lever nedgravd i sedimentet slik at disken (selve dyret) ligger nede i sedimentet, mens armene brukes til å fange næringsrike partikler i vannet eller på sedimentoverflaten. Arten finnes ofte i store forekomster og er ansett som en nøkkelart i bunnsamfunn. Den tilrettelegger for andre arter, som for eksempel små muslinger som utnytter transporten av matpartikler nedover langs armene til slangestjernene. Muligens gjør fraværet av denne slangestjernen at det blir enda vanskeligere for andre arter å komme tilbake.

– Det var i nettopp denne fjorden effektene av tildekkingen syntes å være størst. På det dypere forsøksfeltet i Eidangerfjorden, så vi derimot at det var flere tegn på bedring. Her var det andre arter som dominerte, blant annet mange arter av små børstemark, sier NIVA-forskeren.

Bunnfaunaens nøkkelrolle

Bunnfaunaen spiller en svært viktig rolle i de marine økosystemene gjennom blant annet resirkulering av næringsstoffer, karbonlagring og som mat for fisk og skalldyr. For eksempel er armene til slangestjernen Amphiura filiformis en populær matrett for torsk.

– Resultatene viser at bløtbunnsfaunaen i tildekkede sedimenter utgjør et dårligere næringsgrunnlag for fisk, med fare for komplekse og langvarige følger – såkalte «kaskadeeffekter» – for fjordens økosystem. Bruk av aktivt kull som tildekkingsmateriale på store areal kan derfor potensielt ha negative effekter på økosystemtjenestene til en fjord, sier Trannum.

Fordeler og ulemper

Selv om undersøkelsene har vist svært gode resultater når det gjelder spredning og opptak av miljøgifter i organismer, har de samtidig vist langvarige, negative effekter på bunnfaunaens biomangfold og næringsverdi for arter høyere opp i næringskjeden. De negative effektene har vedvart minst ni år etter tiltaket i Ormerfjorden, mens det nå er klare tegn på forbedring i Eidangerfjorden.

NIVA-forskernes eksperiment har med andre ord avdekket et dilemma; bruken av aktivt kull er velegnet for å redusere miljørisiko knyttet til forurensede sedimenter, men har samtidig en langvarig, negativ effekt på bunnfaunaen. Likevel påpeker Trannum at tynnsjikttildekking med aktivt kull har en rekke fordeler, og at metoden ikke bør forkastes. Det finnes dessuten lite tilsvarende dokumentasjon på langtidseffektene av tradisjonelle oppryddingsmetoder.

– Dersom metoden skal anvendes over et større område, må risikoen for skader på bunnfaunaen veies opp mot gevinsten ved redusert spredning og opptak av miljøgifter. Et solid kunnskapsgrunnlag og informasjon om den stedbundne faunaen er sentralt for å ta en slik beslutning, avslutter Trannum.

Felteksperimentet i Grenlandsfjordene er utført i samarbeid med forskere og doktorgradsstudenter fra Stockholm Universitet og Norges Geotekniske Institutt. Også en Ms-student fra Universitetet i Agder deltok.

Referanser:

Trannum, Hilde C., et al. (2021) Long-term response of marine benthic fauna to thin-layer capping with powdered activated carbon in the Grenland fjords, Norway. Science of The Total Environment, Volume 776, 1 July 2021, 145971.

Schaanning, Morten, et al. (2019) Undersøkelser av kjemisk utlekking og biota på testfelt på sjøbunnen i Grenlandsfjordene 2018-2019 NIVA-rapport;7432. Miljødirektoratet-rapport;1467 

Faktaboks/ordforklaring: Aktivt kull er en generell betegnelse på et karbonmateriale som for det meste blir framstilt fra trekull. Materialet har et veldig høyt overflateareal; ett gram aktivt kull har en overflate på omkring 500 kvadratmeter og inneholder et stort antall bitte små porer. Sedimenter er små partikler som blir transportert med vannet og som med tiden legger seg ned på bunnen til et lag med faste partikler. Dioksiner er en samlebetegnelse på en gruppe på 75 nær beslektede giftige klororganiske stoffer. Av alle disse stoffene er det særlig 15 som skaper problemer med miljøforurensning fordi disse er spesielt motstandsdyktige mot nedbrytning i naturen. Kilde: Store norske leksikon og forskning.no