Det siste tiåret har forskere lært mye om polarnatten. De har oppdaget alt fra hvordan smådyr beveger seg i vannmassene påvirket av det svake månelyset, til sjøfugler som stuper ned i det beksvarte vannet for å fråtse i krill og selvlysende plankton.

Men vi vet mindre om hvordan kjemien i det arktiske havvannet endrer seg under mørketida.

I en fersk vitenskapelig artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Geoscience beskriver NTNU-forskere en overraskende trend som de har funnet: Kvikksølvnivåene i havet endrer seg om vinteren.

– Kvikksølvnivåene i Barentshavet sank med rundt 33 prosent fra sommer til vinter, sier forsker Stephen G. Kohler ved Institutt for kjemi på NTNU.

Kvikksølv kan havne i Arktis både fra luft, vann og erosjon fra land.

De første vintermålingene av kvikksølv

Disse kvikksølvmålingene er de første som noen gang er gjennomført i arktiske farvann vinterstid. De ble utført som en del av Arven etter Nansen-prosjektet, et syvårig samarbeid mellom ti norske forskningsinstitusjoner.

Prosjektet omfatter flere studier av fysiologiske og biologiske aspekter ved Barentshavet til alle årstider.

– Alt som vi har gjort og vet om Arktis til nå, er basert fullstendig på når vi kunne dra dit, som stort sett har vært om sommeren, sier Kohler.

Nå har forskerne et øyeblikksbilde av det som skjer i mørketida om vinteren. Det gir mer innsikt i hele kvikksølvsyklusen.

Problemet med kvikksølv

Forskerne mener det er viktig å undersøke kvikksølvnivåene i Arktis. De vet at et giftig kvikksølvholdig kjemisk stoff, metylkvikksølv, kan finne veien inn i næringskjedene, altså maten til ulike dyr.

Dette utgjør en risiko for dyr som er i toppen av næringskjedene, som isbjørner, og også for urbefolkningen i nord som spiser forurenset fisk og seler som en vanlig del av dietten.

Men Kohler og kollegaene er interessert i mer fundamentale sider ved saken. De vil finne ut av de grunnleggende mekanismene som bestemmer hvordan kvikksølv beveger seg i arktiske farvann.

Kvikksølv fra menneskeskapte kilder transporteres til Arktis gjennom luft og i vann. En stor kilde til mennesketilført kvikksølv i atmosfæren kommer fra forbrenning av kull.

Kvikksølvet i atmosfæren kan havne på overflaten i Arktis på grunn av kjemiske reaksjoner med sollys. Det finnes også naturlige kvikksølvkilder som erosjon fra land og smeltende permafrost der kvikksølvet kan havne i elvene.

Varmere klima vil føre til at mer permafrost smelter, noe som vil løse ut mer kvikksølv til arktiske farvann.

– Dette gjør at det viktig å forstå hvordan de ulike grunnstoffene oppfører seg i alle de ulike formene og gjennom året, sier Kohler.

Opp om sommeren, ned om vinteren

Kohler og kollegaene observerte høyere kvikksølvnivåer i overflatevannet om sommeren fordi sola er kommet og alt fra sjøis til elver har tint opp.

– Det er varmere om sommeren, så mer vann fra elvene strømmer ut i havet, samtidig som det er mer sollys. Derfor kommer mer kvikksølv ut i havet, sier Kohler.

Da skulle du kanskje tro at kvikksølvnivåene holder seg stabile i den mørke og frosne vinternatten, siden tilførselen stopper. Men Kohler og kollegaene finner altså isteden er reduksjon på 33 prosent sammenlignet med sommeren. Det fikk dem til å lete etter en forklaring.

Mangan tar med kvikksølv ned til havbunnen

Forskerne målte også nivåer av andre metaller i havvannet, som jern og mangan.

De fant at nivåene av mangan også gikk ned om vinteren. Mangan former små partikler som tiltrekker seg kvikksølvet i sjøvannet. Partiklene kan bli tunge nok til å synke til bunns i havet.

Forskerne foreslår at disse partiklene er årsaken til at kvikksølvet blir tatt med ned til dypere vann og til sedimenter på bunnen.

– Partiklene tar tak i kvikksølvet i vannet og tar det med på reisen ned, forklarer Kohler.

Dette fjerner kvikksølv fra overflaten, men betyr samtidig at kvikksølvnivåene øker i sedimentene på havbunnen.

Mer giftig kvikksølv i framtida

Dette er ikke nødvendigvis gode nyheter. Straks kvikksølvet når sedimentene på havbunnen, kan det bli påvirket av bakterier som lever der. Disse bakteriene kan gjøre om kvikksølvet til den giftige formen metylkvikksølv.

Dette betyr at enda mer av den giftige formen kan finne veien inn i næringskjedene i Arktis, forklarer Kohler.

– I framtida kan de økte temperaturene som klimaendringene, føre til at mer kvikksølv løses ut fra de kvikksølvrike permafrostlagene om sommeren, sier Kohler.

Dette kvikksølvet kommer ut i havet fra elvene. Mer kvikksølv i overflatevannet gir mer kvikksølv som havner på havbunnen om vinteren. Dette igjen kan føre til at det dannes mer giftig metylkvikksølv i arktiske farvann, oppsummerer han.

Referanse:

Stephen G. Kohler mfl.: Arctic Ocean’s wintertime mercury concentrations limited by seasonal loss on the shelf. Nat. Geosci., 2022. Sammendrag. Doi.org/10.1038/s41561-022-00986-3

Artikkelen er produsert og finansiert av NTNU

NTNU er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse sakene fra NTNU?

• 

  Forskere kan hjelpe redere med å nå tøffe klimamål

• 

  4×4-trening er populært og omdiskutert

• 

  – Det er ikke lek om vi må leke

• 

  Økt skredfare: – Folk i små kommuner har viktig lokalkunnskap

• 

  Det nytter lite med skremselsbudskap om klima

• 

  Pasienter kan ha god effekt av virtuell virkelighet som terapi

Les flere saker fra NTNU her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER