Dansk Polarcenter | Strandgade 100 H | 1401 København K | Danmark
telefon 3288 0100 | telefax 3288 0101 | 
News    |    Research & Logistics    |    Publications    |    Library    |    Photos    |    Polarfronten    |    Om DPC
Du er på:

Polarsolens mørke gerninger

Når polarsolen viser sig første gang og gennembryder vinterens langstrakte tusmørke, vækker dens stråler naturen til nyt liv. Men samtidig sætter lyset gang i en række kemiske processer, som frigør giftige tungmetaller i miljøet. Hermed har forskerne fundet en vigtig kilde til kviksølvsforureningen i Arktis.

Af
Man har i mange år vidst, at tungmetaller fra især kulforbrændingen i den industrialiserede verden er blevet ført til de arktiske egne med vinden. Det har også længe været kendt, at kviksølv og de øvrige tungmetaller trænger ind i fødekæden og forgifter især de øverste led i kæden: sæler, isbjørne og mennesker. Men det er først i løbet af de senere år, at forskerne har fået taget hul på at afdække mysteriet om, hvordan kviksølvet finder vej ind i fødekæden.

Et overraskende gennembrud
Gennembruddet fandt sted ved et tilfælde i 1995 på målestationen i Alert i arktisk Canada. Den amerikanske videnskabsmand Bill Schroeder var i færd med at måle kviksølv i atmosfæren og oplevede i forårsmånederne, at mængden af kviksølv og ozon helt uforklarligt pludselig faldt. Kviksølvet forsvandt øjensynligt ud af atmosfæren. Overraskelsen var så stor, at måleinstrumenterne blev sendt til eftersyn, men de fejlede intet.

Næste års målinger viste samme mønster: når polarsolen dukkede op, begyndte koncentrationerne af kviksølv og ozon i atmosfæren igen at svinge og falde kraftigt, og det fortsatte frem til, snesmeltningen satte ind. Det viste sig også, at faldet dagligt var størst omkring middagstid, hvor sollyset er stærkest.
Polarsolen som katalysator

Siden er forskerne kommet tættere på at forstå, hvad det er der sker, når polarsolen viser sig. Blandt dem er atmosfærekemikeren Henrik Skov fra Afdeling for Atmosfærisk Miljø på Danmarks Miljøundersøgelser, som står i spidsen for den danske indsats på området.

- Vi er langtfra kommet helt til bunds i mysteriet, fortæller Henrik Skov. Det har været meget overraskende at se, at kviksølv, som normalt har en levetid på et-to år, pludselig forsvinder i atmosfæren i løbet af ti timer. Og i virkeligheden forsvinder kviksølvet ikke, men fjernes blot fra atmosfæren og oplagres i sneen i en anden form.

Fænomenet finder sted ved havet, og meget tyder foreløbig på, og at det er stoffet brom, der udløser de kemiske processer. Brom findes i havisen og frigøres først, når sollyset kommer. I atmosfæren går brom i forbindelse med ozon med det resultat, at ozonen destrueres, og kviksølvet går fra en meget langsomt nedbrydelig form til en såkaldt reaktiv form med ekstremt kort levetid. Det aflæses af måleinstrumenterne som et kraftigt fald af kviksølv i atmosfæren.

En stor del af det nye, reaktive kviksølv oplagres derpå i sneen og omdannes samtidig til en biologisk optagelig form. Det er dokumenteret gennem målinger, som viser, at den samlede mængde kviksølv i snedækket stiger voldsomt, fra polarsolen viser sig, frem til snesmeltningen sætter ind.

- Når sneen smelter, har den en utrolig høj koncentration af kviksølv, og det falder uheldigvis sammen med det tidspunkt, hvor alle primære organismer skriger efter næring i havet, siger Henrik Skov. Vi regner derfor med, at det er i denne periode, en stor del af det meget giftige kviksølv trænger ind i havets fødekæde, og at vi derfor har fundet den mekanisme, som spreder det giftige stof i det arktiske.

Store krav til præcision
Der er tale om meget små koncentrationer af kviksølv, så det stiller uhyre store krav til præcision af målinger og dermed til måleudstyret.
Henrik Skov og hans forskergruppe er meget langt fremme på dette felt og er sammen med en gruppe på NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration i Tennesee, de eneste, som gennemfører denne type målinger i Arktis. Adjunkt Mike Goodsite fra Syddansk Universitet har stået bag meget af udviklingen af måleudstyret og har gennemført målinger på Station Nord i Nordgrønland og i Barrow i Alaska.

Det ser foreløbig ud til, at det ikke er alt kviksølv, som bliver overført til sneen, for de senere års målinger tyder på, at en del øjensynlig vender tilbage til atmosfæren. Det har endnu ikke været muligt at få et nøjagtigt mål for, hvor meget det drejer sig om, men man anslår, at det er omkring 1/3.

For øjeblikket er Mike Goodsite i gang med at udvikle måleapparaturet, så planlagte målinger i Barrow i 2003 og 2004 vil måske kunne give et mere præcist mål for hvor meget kviksølv, der oplagres i sneen og hvor meget, der vender tilbage til atmosfæren.

En fordobling af kviksølv i miljøet
Ud fra den viden, der i dag findes om fænomenet, har forskerne på DMU udviklet en model, som kan beregne hvor meget kviksølv, der udledes i naturen. Det er Jesper Christensen, som har udviklet modellen, der går under betegnelsen DEHM-modellen.

Beregningerne viser, at den nye teori om kviksølvoplagring giver dobbelt så meget kviksølv i miljøet, som man hidtil har troet. Der udledes årligt 2300 tons kviksølv på verdensplan pga. menneskelig aktivitet, og modellen viser, at uden kviksølvoplagringen vil 100 tons finde ud i det arktiske miljø, mens det drejer sig om 200 tons, hvis man regner oplagringen om foråret med.

- En model er dum i den forstand, at den kun afspejler den viden, vi har, siger Henrik Skov. Men vi har allerede nu fat i hovedfænomenerne, og finder vi de kommende år ud af præcist hvor meget kviksølv, der bliver tilbage i sneen, er vi kommet et godt stykke videre.

Et tæt internationalt samarbejde

Både Henrik Skov og Mike Goodsite understreger igen og igen, at en vigtig forklaring på gennembruddet i forskningen i kviksølv har været et tæt internationalt samarbejde. Der er i dag en 6-7 forskergrupper, som tæller amerikanske, canadiske, franske, schweiziske, norske, svenske, tyske og danske forskere, og det er herfra, en fuld forståelse af mekanismerne bag kviksølvsforureningen i Arktis skal komme.

I Danmark er der indgået et samarbejde mellem tre projekter. Forskergruppen på Afdeling for Atmosfærisk Miljø fortsætter sine analyser af kviksølvoplagringen, mens to andre grupper vil undersøge, hvor meget kviksølv, der kommer ind i fødekæden, og hvordan kviksølvforureningen har udviklet sig i forskellige dele af den øvre fødekæde.


Indhold 4/02

Foto: Henrik Skov

Målinger af kviksølv i atmosfæren viser markante fald i koncentrationerne i forårsmånederne frem til det begynder at tø.

Grafik: AMAP

Grafik: AMAP

 

 

Læs også:
Kviksølvforureningen fortsætter

Tegn et abonnement
på Polarfronten on-line


eller ring på 3288 0100