påverkar fiskens hälsa

NIKLAS HANSON, ÅKE LARSSON, JARI PARKKONEN & LARS FÖRLIN, GÖTEBORGS UNIVERSITET SUZANNE FAXNELD, ELISABETH NYBERG & ANDERS BIGNERT, NATURHISTORISKA RIKSMUSEET HELENE EK HENNING, LÄNSSTYRELSEN ÖSTERGÖTLAND

JENS OLSSON, ANDREAS BRYHN & YLVA ERICSON, SLU

EROD-aktivitet

Då fisk, och andra organismer, utsätts för ”dioxinliknande ämnen” aktiveras produktionen av ett enzym (CYP1A1) som hjälper till att metabolisera det främ- mande ämnet. Till dioxinliknande ämnen hör, förutom dioxiner, en mängd organis- ka miljögifter inklusive vissa PCB:er och PAH:er. Genom att mäta aktiviteten av CYP1A1 kan man få en bild av den totala exponeringen, utan att behöva mäta alla ämnen som har dioxinliknande egenska- per. En vanlig metod för att mäta denna aktivitet är att se hur snabbt ett ämne som heter etoxyresorufin omvandlas till resorufin. Denna process kallas för etoxyresorufin O-deetylering och förkor- tas EROD.

FAKTA

Skogsholmen i Kvädöfjärden.

förändring i flera biomarkörer hos båda arterna. Anledningen till att fiskarnas hälsa påverkas är troligen en ökad exponering för miljögifter. Men frågan är vilka dessa gifter är, och vilka möjliga andra förkla- rande faktorer som finns? Den långsamma ökningen av EROD-aktiviteten hos abborre som syntes under 1990-talet och början av 2000-talet har tidigare kopplats till klimat- förändringar, eller närmare bestämt ökad avrinning från land. Höga vattenflöden på grund av mycket nederbörd kan bland annat kopplas till ökad transport av poly- cykliska aromatiska kolväten (PAH:er) ned mot kustvattnen, vilket kan påverka fisk och andra organismer. Men den kraftiga ökningen i EROD-aktivitet mellan 2003 och 2009 är inte lika enkel att förklara. Det har inte heller funnits någon förklaring till förändringar i övriga biomarkörer. För att bättre förstå vad som påverkar kustfiskens hälsa har all tillgänglig bakgrundsinforma- tion från Kvädöfjärden nu analyserats till- sammans med biomarkörerna. Analysen har begränsats till tidsperioden 1998-2013, perioden för de mest dramatiska hälsoför- ändringarna hos fisken. Det finns också mest data för denna period.

Miljögifter, fysikaliska och kemiska parametrar analyserades

Utvärderingen inkluderade halter av miljö- gifter i fisk, nämligen kvicksilver, koppar, kadmium, PCB-varianten CB-153, samt DDE (den huvudsakliga nedbrytningspro- dukten av DDT). Dessa miljögifter valdes ut för att de har uppvisat förändringar under hela tidsperioden eller under de senaste tio åren. Utöver dessa mätningar i fisk har halter av PAH:erna benzo(a)antra- cen (BaA) och fluoren i blåmussla inklude- rats i analysen. Dessa miljögifter represen- terar ett ytterst litet urval av de hundratu- sen kemikalier som finns i omlopp. Många kemikalier sprids dock på liknande sätt, exempelvis via avrinning från land, med havsströmmar, eller genom näringskedjan. Det är därför troligt att många andra föro- reningar följer samma mönster som de som presenteras ovan. Eftersom den omgivande miljön kan påverka fisken direkt, men också förändra spridningsvägar för många miljö- gifter, togs även ett antal fysikalisk-kemiska faktorer med i analysen. De handlade bland annat om vattentemperatur, avrinning från land, salthalt, NAO (Nordatlantiska oscil- lationen, storskalig klimatindikator) och halter av näringsämnena kväve och fosfor.

Bottenfaunan undersöktes också Även förändringar i ekosystemets sammansättning och funktion kan påverka fiskens hälsa och ge upphov till förändra- de spridningsvägar för miljögifter. Årliga undersökningar av bottenlevande djur i Kvädöfjärden har utförts som referens till undersökningar vid Oskarshamns kärn- kraftverk. Förekomst av olika arter av bottenfauna kunde därför också tas med i analysen.

Abborre och tånglake – olika mönster För de miljögifter som mätts i området kan man notera att kvicksilver ökar i abborre, men minskar i tånglake. Koncentrationer- na är relativt låga för båda arterna. De klas- siska organiska miljögifterna som DDE och CB-153, minskar i tånglake, medan halterna i abborre är stabila. Varför utvecklingen ser olika ut för abborre och tånglake är inte känt, men det är troligt att det hänger ihop med fiskarnas val av föda, eftersom både kvicksilver och de organiska förorening- arna främst sprids genom födan. Tångla- ken lever på botten och hittar sin föda där. Abborre, i den storlek som undersökts, äter främst annan fisk men också en del botten- levande djur. En förändring i näringsvä-

n Koncentrationen av glukos i blodet har ökat stadigt hos både abborre och tånglake sen mätningarna började. Förändringen är statistiskt signifikant.

0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 1990 1994 1998 2002 2006 2010 2014

nmol/mg protein x minut

EROD-aktivitet hos abborre och tånglake abborre tånglake linjär (abborre)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 mmol abborre tånglake

Glukoshalt i blod hos abborre och tånglake

n EROD-aktiviteten ökade kraftigt på 2000-talet och nådde en topp 2009 för både abborre och tånglake. Efter det har EROD-aktiviteten återgått till lägre nivåer.

Fisken vägs och mäts och organ som könsorgan, njure, tarm, galla och otoliter plockas ut och fryses in för att analyseras vidare.

Foto: Jenny L

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 20 40 60 80 100 120 140 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 ng/n (torrvikt) ng/g (våtvikt)

Miljögifter hos abborre, tånglake och blåmussla

m Många arter av bottenfauna ökade kraftigt efter 2005. Mot slutet av perioden har några arter åter minskat något i antal.

m Koncentrationen av kvicksilver i abborre har ökat sakta men säkert sen slutet av 1990-talet, medan koncentrationen i tånglake har både ökat och minskat kraftigt i olika perioder. Koncentrationen av benzo(a) antracen (BaA) i blåmussla ökade under 2000-talet fram till 2011, varefter halterna minskade kraftigt.

0 100 200 300 400 500 600 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 antal per m 2 Bottenfauna

Abborrens hälsa har undersökts i Kvädöfjärden sedan 1988.

Foto: Scubaluna/Shutterstock

kvicksilver (abborre) kvicksilver (tånglake) abborre (linjär, kvicksilver) benzoantracen (blåmussla)

Marenzelleria sp.

Oligocheta

Pygospio elegans Monoporeia affinis

ven skulle därmed kunna förklara de olika trenderna i upptag av miljögifter. I övrigt ökar koncentrationen av BaA i blåmussla fram till 2011, för att därefter minska kraf- tigt. Detta är intressant eftersom det följer samma mönster som för EROD-aktivite- ten, och BaA är en känd EROD-inducerare. Vad beror förändringarna på?

Vad är det då som orsakat dessa föränd- ringar i föroreningshalter? Utsläppen av kvicksilver ökar inte, så ökningen hos abborre borde i första hand bero på hur det kvicksilver som redan finns i miljön rör sig. Runt år 2005 skedde en del dramatiska förändringar i förekomst av olika bottenle- vande organismer genom att många arter ökade kraftigt i antal. Som exempel kan nämnas att havsborstmasken Marenzelle- ria ökade från noll individer per kvadrat- meter år 2004 till fler än 500 individer per kvadratmeter år 2007. Även ett antal andra arter ökade kraftigt i populations- täthet ungefär samtidigt. Det är noterbart att många av de arter som ökade från 2005 och framåt nådde ett maxantal efter några år för att sedan minska igen. Detta stäm- mer väl med utvecklingen över tid för BaA

i blåmussla och EROD i både abborre och tånglake, som alla ökade kraftigt och nådde maxvärden under samma period, för att därefter åter minska.

Samvariation förklarar

Genom att studera korrelationer mellan biomarkörer och olika fysikalisk-kemiska faktorer eller ekologiska faktorer så kan man avgöra vilka som samvarierar och om denna samvariation är tillräckligt stor för att kunna förklara förändringen över tid. För abborre sticker kvicksilver ut genom att samvariera med ett stort antal av tidstren- derna i abborre under 2000-talet, dock inte med EROD-aktiviteten. De förändringar i fiskhälsa som vi har sett stämmer dock inte överens med vad som förväntas då kvick- silver ökar. En möjlig förklaring till dessa samband är att just den förändring i miljön som lett till ett ökat upptag av kvicksilver också har lett till ett ökat upptag av andra miljögifter, som vi inte mäter. De effekter vi ser i form av förändringar i biomarkörer skulle då kunna vara ett resultat av en ökad exponering för en blandning av miljögifter. En exponering för vissa organiska ämnen kan öka EROD-aktiviteten, exempelvis

vissa PAH:er som BaA. Det finns också mycket riktigt en signifikant korrelation mellan EROD och BaA i blåmussla. Dess- utom fanns starka korrelationer mellan EROD och den bottenlevande havsborst- masken Marenzelleria och vitmärlan. En tänkbar förklaring är att mer bottenlevande djur rör om i sedimenten som då blandas med vattenmassan och vissa miljögif- ter kan då lättare spridas, exempelvis till blåmusslor och abborre. En annan tänkbart bidragande förklaring är att bottenfaunan i sig innehåller högre halter av BaA eller andra EROD-inducerar, samt andra miljö- gifter, och att dessa når abborren genom näringskedjan.

Inte lika tydligt hos tånglaken

För tånglake är det svårare att hitta lika tydliga samband. Många biomarkörer hos tånglake korrelerar till förekomst av bottenfauna, men de signifikanta korrela- tionerna är inte lika många och lika starka som för abborre. Istället tycks det vara en blandning av fysikalisk-kemiska och ekolo- giska faktorer som bidrar till effekterna hos tånglake. Av de begränsade mätning- ar av miljögifter som ingick i analysen är det klart att de inte bidrar lika mycket till att förklara effekter i tånglaken som hos abborren. Det utesluter dock inte att andra miljögifter kan vara inblandade. Samman- taget visar utvärderingen att förändringar i bottenfaunan under 2000-talet sannolikt har påverkat hur kustfisk exponeras för miljögifter. Det finns dock en del osäker- heter som gör det svårt att dra definitiva slutsatser. För att bekräfta att miljögifter sprids via bottenfaunan skulle mätningar av miljögifter i bottenlevande organismer

i Centrifugering av blodet och preparation för blodcellsräkning.

Foto: Jenny L