The temporal and geographical mercury patterns in polar bears and birds of prey

Kviksølv bioakkumulerer i de arktiske fødekæder. Derfor finder man de højeste kviksølvniveauer i rovdyr øverst i fødekæden som for eksempel sæler, tandhvaler, isbjørne og mennesker. Fødeindtaget er den største kviksølvkilde for både mennesker og dyr, men processerne fra kilde til individ er på nuværende tidspunkt utilstrækkeligt beskrevet. Det drejer sig om processer over: emission, atmosfærisk transport, atmosfærisk deposition, transport til havvand ( - reemission – transport til havvand) optag i plankton samt transport til højere trofiske niveauer. En beskrivelse af denne transport kræver bidrag fra en række forskellige fagdiscipliner. Derfor har 3 DMU afdelinger (afd. Atmosfærisk Miljø, Afd. for Marine Økologi og Afd. for Arktisk Miljø) bidraget til projektet hvor både fysisk/kemiske og traditionelle biologiske, discipliner er anvendt. De første fluxmålinger i verden af atmosfærisk kviksølv er udført i forbindelse med projektet. Fluxmålingerne viser, at AMDEs (Atmospheric Mercury depletion Episodes) fører til mere end en fordobling af kviksølv belastningen til det arktiske miljø. Dette sker gennem omdannelsen af GEM (Gaseous Elemental Mercury) til RGM (Reactive Gaseous Mercury) efterfulgt af deposition af RGM til sne. Disse resultater er anvendt til at lave en ny parameterisering for fjernelsesprocesserne af atmosfærisk kviksølv til Danish Eulerian Hemispheric Model (DEHM). Ligeledes er resultaterne anvendt til at validere modellen. Nord for polar cirklen er en deponering på ca. 200 tons/år kviksølv til overfladen blevet estimeret. I uforstyrrede marine sedimentkerner er kviksølv koncentrationen og dermed sedimentationshastigheden højere i dag i forhold til for 50 til 100 år siden. Denne forøgelse kan tolkes som menneskeskabt bidrag. Derfor viser resultaterne i dette studie af marine sedimenter fra Grønland, at ca. 50% af kviksølv fluxen til Grønland er af menneskeskabt oprindelse. I havet omkring Grønland viser de første forsøg, at 80% af den totale mængde kviksølv er opløst eller forbundet med partikler <0.45 µm. Da kviksølv bioakkumuleres er kviksølv koncentrationen klart afhængig af det trofiske niveau i fødekæden. Mens der kun er en svag kobling mellem transportvejene af kviksølv og kulstof i de lave trofiske niveauer, forekommer der signifikant højere kviksølv niveauer på højere trofiske niveauer som krabber, fisk, fugle og sæler. Kviksølvkoncentrationen i isbjørnes hår er i perioden 1999-2001 8.3 gange højere i Østgrønland end basis niveauet fra det 1300 A.D. i Vestgrønland. Siden 1960 er kviksølv koncentrationen isbjørnes tænder og hår faldet betydeligt i Østgrønland mens dette er usikkert for Nordvestgrønland grundet manglende prøver fra de seneste 20 år. Ud af 12 analyser af udviklingstendenser på 3 rovfuglearter viste 11 analyser en stigende tendens, hvoraf kun 4 grupper var signifikante (immature jagtfalke – alle vandrefalke– immature og voksne 8 havørne). Stigningen på disse grupper var mellem 0.008 og 0.05 mg/(kg tørvægt år). Den samlede arbejdsindsats, som indtil nu har været brugt til at forstå sammenhængen mellem transport, deposition og bioakkumulering i det arktiske miljø viser vanskeligheden ved at etablere en sådan model. På den anden side vil en fortsat indsats forhåbentlig medføre, at fremtidige udviklingstendenser af effekten på mennesker og udvalgte arter kan forudsiges. På nuværende tidspunkt er denne sammenhæng ikke etableret. Vi har behov for at gennemføre fælles feltkampagner for at studere forbindelsen mellem atmosfærisk input under AMDEs, optag i den pelagiske fødekæde og transporten til højere trofiske niveauer. Der er stadig store usikkerheder på inter-kompartment fluxene og fremtidige aktiviteter skal organiseres som fælles kampagner med et mere holistisk fremgangsmåde med fokus på perioder og områder med AMDEs. Baseret på den opnåede viden bør en model udvikles, der kan forklare observerede niveauer og inter-kompartment transport. Endelig bør der laves beregninger, der viser modellens og systemet følsomhed overfor ændringer i emissioner, klima og fødekæden.