Miljøgifter i isbjørn (Ursus maritimus)

Nærbilde av to isbjørnunger som stikker hodet opp over ryggen til moren, som ligger på bakken. Bak isbjørnene er det snø- og isformasjoner.
Foto: Jon Aars / Norsk Polarinstitutt

Miljøgiftbelastingen i isbjørn på Svalbard er dominert av fettløselige organiske miljøgifter, deres nedbrytningsprodukter (metabolitter) og perfluorerte forbindelser. Isbjørn er utsatt for høye nivåer av miljøgifter som er tungt nedbrytbare og øker i konsentrasjon oppover i næringskjeden. Overvåkingen viser en betydelig nedgang av fettløselige organiske miljøgifter som er regulert internasjonalt, men økning av kvikksølvnivåer.

Hva overvåkes?

Stabile organiske miljøgifter, perfluorerte forbindelser og kvikksølv

Laster graf ...

Figuren viser nivåer av HCB (heksaklorbenzen), beta-HCH (heksaklorsykloheksan) og dichlorodiphenyldichloroethylene (DDE) målt i blodplasma av voksne isbjørnbinner fra Svalbard i perioden 1991-2017. HCH viser ingen trend. Gjennomsnittlig årlig nedgang for HCB og DDE i hele perioden er 2 % og 5 %, men stoffene viser en gjennomsnittlig økende trend, 11 % og 21 % per år siden 2010. Konsentrasjoner er gitt som geometrisk gjennomsnitt med 95 % konfidensintervaller. 

Laster graf ...

Figuren viser nivåer av bromert difenyleter (BDE)-47 målt i blodplasma av voksne isbjørnbinner fra Svalbard i perioden 1997-2017. Gjennomsnittlig årlig nedgang er 3 %. Konsentrasjoner er gitt som geometrisk gjennomsnitt med 95 % konfidensintervaller. 

Laster graf ...

Figuren viser nivåer av polyklorerte bifenyl (PCB)-153 og oksyklordan målt i blodplasma av voksne isbjørnbinner fra Svalbard i perioden 1992-2017. Gjennomsnittlig årlig nedgang er 5 %. Konsentrasjoner er gitt som geometrisk gjennomsnitt med 95 % konfidensintervaller. 

Laster graf ...

Figuren viser nivåer av de perfluorerte forbindelsene PFOS (perfluorooktansulfonat), PFNA (perfluorononanoat) og PFUnDA (perfluorundekanoat) målt i blodplasma hos voksne isbjørnbinner på Svalbard i perioden 2000-2014. For PFOS, er årlig nedgang 14 % mellom 2003-2009  og etter 2009 er det ingen trend. PFNA og PFUnDA øker henholdsvis 2,5 og 2 % per år. Konsentrasjoner er gitt som geometrisk gjennomsnitt med 95 % konfidensintervaller.

Laster graf ...

Figuren viser nivåer av kvikksølv målt i hår av voksne isbjørnbinner fra Svalbard i perioden 1995-2016. Kvikksølvnivåene (total kvikksølv) økte over tid, spesielt i den siste halvdelen av studieperioden. Konsentrasjoner er gitt som geometrisk gjennomsnitt med 95 % konfidensintervaller.

Status og trend

Geografisk trend
Pelagisk isbjørn fra Barentshavet, som følger isen mot øst når isen rundt Svalbard smelter på sommeren, har høyere inntak av organiske miljøgifter sammenlignet med kystisbjørn som blir ved Svalbard gjennom hele året. Det er flere årsaker til disse forskjellene. For eksempel, spiser pelagisk isbjørn en høyere andel marine byttedyr, og på et høyere trofisk nivå enn kystisbjørnene. De har også høyere energikrav og dermed et høyere inntak av byttedyr. Til tross for høyere energikrav var pelagisk isbjørn fetere sammenlignet med kystbjørnene. Dette skyldes mest sannsynlig deres høye inntak av sel gjennom hele året. I tillegg spiser pelagisk isbjørn en høyere andel byttedyr som de fanger i den marginale issonen og byttedyr som ligger nærmere forurensende utslippskilder/transportveier. Dette er faktorer som kan påvirke inntaket av miljøgifter. Selv om inntak av miljøgifter er høyere hos pelagisk isbjørn, er konsentrasjoner av fettløselige miljøgifter i blodet likt hvis man sammenligner nivåer i pelagisk og kystnær isbjørn. Pelagiske individer har mer fett på kroppen og de fettløselige miljøgiftene oppkonsentreres i hovedsak her. Nivåer av PFAS derimot, som ikke er fettløselige miljøgifter, finnes i høyere konsentrasjoner i blodet i pelagisk isbjørn.

Isbjørn fra Svalbard viser omtrent tre ganger høyere nivåer av perfluorerte stoffer (PFOS og perfluorerte karboksylsyrer (∑PFCA)) enn isbjørn fra øst-Grønland eller Canada. For de andre målte miljøgiftene er det ikke funnet entydige trendforskjeller mellom isbjørn fra Svalbard og andre isbjørnpopulasjoner. Kvikksølvnivåene var betydelig lavere i isbjørn fra Barentshavet sammenlignet med nivåer i isbjørn fra Canada og Grønland.

Artstrender
Isbjørn er toppredatorer og har dermed et høyt inntak av miljøgifter som akkumuleres over tid og oppkonsentreres (biomagnifiseres) i næringskjeden. Konsentrasjoner av fettløselige miljøgifter, som for eksempel PCBer, klordaner eller DDE i isbjørn er betydelig høyere enn i deres hovedbytte, ringsel, men lavere enn det som ble observert i spekkhoggere. Nivåene av PCBer og klorerte pesticider i isbjørn fra Svalbard er lik nivåene som er funnet i fjellrev, mens nivåer av perfluorerte forbindelser er betydelig høyere.

Tidstrender
Overvåking av isbjørn på Svalbard viser en gjennomsnittlig nedgang i konsentrasjonene av PCBer, β-HCH, oksyklordan og BDE-47 i perioden mellom 1991 og 2017. Selv om det er stor variasjon i nivåer mellom år, er nivåene gjennomsnittlig gått ned hvis man sammenligner konsentrasjonen i isbjørn fra 1990-tallet og fram til i dag.

Nivåene av DDE og HCB gikk gjennomsnittlig ned frem til 2010 (21 % per år for DDE og 11 % per år for HCB).
Nivåene av PFOS i isbjørn avtok gjennomsnittlig 14 % per år i perioden 2003-2009, men har vært stabile siden. I motsetning til dette økte nivåene av PFNA og PFUnDA gjennomsnittlig 2,5 % og 2 % per år i perioden 2000-2014.

I likhet med de andre målte miljøgiftene, er det også for disse miljøgiftene stor variasjon mellom år. Rapporterte tidstrender var ikke påvirket av alder, kroppskondisjon eller antall unger. Kvikksølvnivåene økte over tid, spesielt i den siste halvdelen av studieperioden.

Effekt av klimarelaterte endringer i spisevaner og mattilgang
I nye studier har nivåer og tidstrender av miljøgifter i isbjørn fra Svalbard blitt undersøkt i forhold til klimarelaterte endringer i kroppskondisjon, spisevaner og habitatbruk.

Havisen er det viktigste jaktområdet for isbjørn på vinteren/våren. Når det er lite havis tærer isbjørn på kroppsfettet, og miljøgifter som er lagret i fettet blir mer konsentrert og frigjøres i blodet når dyret sulter. Dette fører til økte konsentrasjoner av miljøgifter i vev og blodet, og at miljøgiftene blir tilgjengelige og tas opp i viktige organer som lever og hjerne. Resultater fra et nylig studie fra Svalbard viser at isbjørn hadde høyere nivåer av fettløselige miljøgifter i blodet og fett på våren enn på høsten, spesielt etter vintre med lite is.

Konsentrasjoner av PFAS i isbjørn var hovedsakelig påvirket av diett, og isbjørn med høyt inntak av byttedyr fra marine kilder hadde generelt høyere nivåer av PFAS sammenlignet med isbjørn som spiste byttedyr fra terrestriske kilder. Dette kan skyldes at terrestriske næringskjeder er kortere enn marine næringskjeder, og at PFAS derfor har mindre potensiale til anrikning i terrestriske næringskjeder sammenlignet med marine næringskjeder.  I tillegg var nivåer av flere PFAS-forbindelser høyere i isbjørn som nylig hadde fastet enn hos de som nylig hadde spist

Isbjørnens diett har endret seg over tid; de spiser mindre av marine byttedyr høyt oppe i næringskjeden i dag enn før. Disse endringene påvirket ikke de observerte tidstrender av organiske miljøgifter i isbjørn.

Kvikksølvnivåene var lavere i isbjørn med en mer terrestrisk diett i forhold til isbjørn med en mer marin diett. Når kvikksølvnivåene ble justert for endringene i spisevaner ble økningen noe raskere, men forskjellen mellom

Årsaker

Hovedårsaken til nedgang i nivåene av de fleste såkalte gamle organiske miljøgiftene i isbjørn, er at produksjonen og bruken av stoffene er regulert nasjonalt og internasjonalt.

Arbeidet med å regulere PCB og klorerte plantevernmidler startet på slutten av 1970-tallet, og det internasjonale forbudet mot stoffene trådte i kraft i 2004 gjennom Stockholmkonvensjonen. Hovedkildene til utslippene av disse stoffene har derfor stoppet opp. Årsaken til at stoffene fremdeles finnes i miljøet er at de er lite nedbrytbare og at de oppkonsentreres i næringskjeden. Økning i DDE- og HCB-nivåer siden 2010 skjer trolig på grunn av smelting av is og permafrost.

Produksjon og bruk av andre miljøgifter som BDE og PFOS har blitt begrenset de siste 15-20 årene. Tetra-BDE, penta-BDE, hexa-BDE, hepta-BDE og PFOS ble inkludert i Stockholmkonvensjonen i 2009, mens deka-BDE ble inkludert i 2017. Andre perfluorerte stoffer, som PFNA og PFUnDA er regulert på nasjonalt nivå i noen land, men stoffenes forløpere er ikke regulert per i dag.

De økende kvikksølvnivåene er sannsynligvis drevet av sekundære utslipp fra smeltende sjøis og permafrost. Utslipp av kvikksølv er regulert av internasjonale tiltak, Minamata Convention on Mercury.

Konsekvenser

Nivåene av organiske miljøgifter er fremdeles høye i isbjørn, og isbjørnunger har vist seg å ha over dobbelt så høye nivåer av fettløselig miljøgifter sammenlignet med isbjørnbinner.

Effektstudier i isbjørn har vist at miljøgiftbelastningen kan påvirke aktiviteten av viktige molekylær i hjernen, immunforsvaret og hormoner som er viktige for utviklingsprosesser og energimetabolisme. Miljøgifter har også evne til å forstyrre fettlagrings- og fettforbrenningsprosesser hos isbjørn.

De høye nivåene av miljøgifter i isbjørn, og spesielt i isbjørnunger, er urovekkende da disse stoffene kan påvirke utvikling, samt kan gjøre isbjørn mer mottakelig for smitte og sykdom. Endringer i funksjon av gener har vært relatert til høye nivåer av miljøgifter hos isbjørnunger.

I likhet med mange andre arktiske dyr har isbjørn sesongmessige variasjoner i kroppskondisjon. Isbjørnbinner forbrenner kroppsfett når de ligger i hi, og mister også en stor andel av fettreservene sine når de dier ungene. Isbjørn taper også kroppsfett når de ikke finner nok mat og må ta i bruk fettreservene sine.

Perioder med sult og tæring på kroppsfettet er naturlig for isbjørnen, men kan være kritisk fordi miljøgifter som er lagret i fettvevet blir mer konsentrert (i fett) og frigjøres til blodet når fett forbrennes. Miljøgiftene blir da tilgjengelige og tas opp i organer som lever og hjerne.

Isbjørn har også høye nivåer av PCB-metabolitter. Dette skyldes at isbjørn omdanner PCB-er til vannløselige metabolitter svært effektivt. Hensikten med slike omdanningsprosesser er å omforme forurensningsstoffer til andre forbindelser som lettere løses opp i vann, og på denne måten kan skilles ut fra kroppen. I denne prosessen dannes det metabolitter av PCB som forblir i kroppen, og disse forbindelsene er ofte mer giftig enn de opprinnelige PCB-kongenerne.

Om overvåkingen

Isbjørn er et rovdyr øverst i den marine næringskjeden i Arktis, og spiser i all hovedsak sel som den jakter på isen.

Dagens nivåer av miljøgifter kan påvirke isbjørnens helse, noe som innebærer en trussel for isbjørnpopulasjonen på Svalbard. Klimaendringer, med redusert havisdekke, kan også påvirke nivåer av miljøgifter i isbjørn indirekte, og videre overvåkning er derfor nødvendig.

Steder og områder

Forhold til annen overvåking

Overvåkingsprogram
Internasjonale miljøavtaler
Frivillig internasjonalt samarbeid
Relatert overvåking