Umeå University's logo

umu.sePublications
EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Hotar klimatförändringar fiskenäringen som ekosystemtjänst i Östersjön genom ökad kvicksilverkontaminering av biota?
Title [en]
Does climate change threaten fishery ecosystem services in the Baltic Sea via increased mercury contamination of biota?
Abstract [sv]
Kvicksilver ackumuleras i vattenlevande biota (t.ex. fisk) som neurotoxisk metylkvicksilver i höga halter över hela världen. Kvicksilver är den vanligaste orsaken till rekommendationer om begränsning av fiskkonsumption från amerikanska naturvårds- och livsmedelsverken och klassas av WHO som en av de tio kemikalier som utgör störst hot mot global folkhälsa. I Östersjön klassas kvicksilver som den näst mest allvarliga förorening i biota baserat på hur ofta och mycket uppmätta koncentrationer överstiger de miljömål som fastställts av HELCOM och EU. Nurvarande halter av kicksilver i fisk från Östersjön är i allmänhet lägre än gränsvärden för livsmedel, men 95% av fiskprover och så gott som alla musselprover överstiger gränsvärden som fastställts som långsiktiga miljömål. Framtida risker med kvicksilver i miljön kommer i stor utsträckning att bestämmas av två saker. För det första av hur framgångsrikt det nyligen undertecknade Minamatafördraget för att begränsa antropogena utsläpp av kvicksilver kan implementeras globalt. För det andra av hur förändringar i ekosystem kan påverka reaktivitet och mobilitet av det kvicksilver som ackumulerats i sediment, mark och vatten sedan industrialiseringens början. De komplexa biogeokemiska processer som leder till bildning och bioackumulering av metylkvicksilver är nyckelaspekter i detta avssende. Om ekosystemförändringar leder till ändringar i bildning eller bioackumulering av metylkvicksilver, kan effekter av minskade antropogena kvicksilverutsläpp kraftigt förstärkas eller motverkas i decennier till århundraden. Baserat på nyligen framtagna forskningsresultat har vi predikterat att halterna av metylkvicksilver i biota i norra Östersjöns kustområden kan komma att öka med en faktor 5 som en följd av klimatförändringar i Östersjöregionen. Detta motsvarar en lika stor ökning som den totala uppskattade ökningen (2-5 gånger) av metylkvicksilver i fisk orsakade av antropogena bidrag under hela industrialiseringen. En sådan ökning av metylkvicksilverhalter skulle utgöra påtagliga hot mot den regionala fiskenäringen och djurliv i Östersjön under lång tid. De bakomliggande mekanismerna för våra observationer behöver dock klarläggas ytterligare för att möjliggöra mer tillförlitliga prediktioner av metylkvicksilverhalter i fisk för olika klimatscenarier för Östersjöregionen. Detta kommer att vara avgörande för att bedöma framtida risker med kvicksilver i Östersjön. Den övergripande målsättningen med detta projekt är att identifiera, och förstå samspelet mellan, centrala kemiska processer på molekylär nivå och biologiska processer på ekosystemnivå som styr halterna av metylkvicksilver i pelagisk biota. Baserat på denna kunskap kommer vi arbeta fram förfinade modeller och prediktera effekterna av klimatscenarier på halter av metylkvicksilver i fisk för Östersjöregionen. För att besvara projektets komplexa frågeställningar kommer vi att kombinera nya analysmetoder och nya typer av mikro- och mesokosmexperiment, fältstudier och ekosystemmodellering. En viktig del i projektet är en innovativ koppling av modeller för processer på molekylär och ekosystemnnivå, baserade på en grundläggande förståelse för de mekanismer och processer som ingår i modellerna. Trots tydliga hot och omfattande insatser för miljöövervakning är grundläggande biogeokemiska processer och miljörisker med kvicksilver i Östersjön dåligt studerade jämfört med många andra miljögifter. Målsättningen är att det här forskningsprojektet ska ge en förbättrad vetenskaplig grund för beslutsfattande myndigheter i Sverige och Östersjöregionen och stödja både nationella och internationella ansträngningar för att förbättra Östersjöns miljö (bland annat via den s.k. Baltic Sea Action Plan) samt stödja genomförandet av EU:s vattenramdirektiv. Det kommer också att stödja beslutsfattande svenska myndigheter som ansvarar för de nationella miljömålen Giftfri miljö, Begränsad klimatpåverkan och Hav i balans samt levande kust och skärgård. Kunskapen från projektet kommer också att överföras till andra regionala och globala system och generellt öka förståelsen av effekter av klimatförändringar på omsättning och bioackumulering av kvicksilver i marina ekosystem.
Abstract [en]
Mercury (Hg) accumulates in aquatic biota as methylmercury (MeHg) and remains at high levels worldwide. In the Baltic Sea, Hg is ranked the second most hazardous contaminant in biota. Present concentrations are generally below the limit set for human consumption, but 95% of fish samples exceed environmental target values. We hypothesize that regional climate change will cause large increases in MeHg levels in biota and threat fishery as an ecosystem service of the Baltic Sea. We aim to improve the understanding of key molecular and ecosystem processes in control of MeHg bioaccumulation and biomagnification in pelagic biota, and to predict the impact of climate change on MeHg levels in biota for the Baltic Sea region. We will combine new analytical methods and novel approaches for micro and mesocosm laboratory experiments, field studies and ecosystem modeling. A key feature of the project is an innovative coupling of molecular and ecosystem level models based on a fundamental understanding of the underlying mechanisms and processes parameterized in the models. The research will provide a refined scientific basis for key policy makers responsible for the Baltic Sea Action Plan and national environmental objectives concerning pollutants, climate change and marine environments. The output from this work will also be transferred to other regional and global frameworks and advance a global understanding of the impacts of climate change on Hg ocean cycling and bioaccumulation.
Principal InvestigatorBjörn, Erik
Co-InvestigatorCousins, Ian
Co-InvestigatorAndersson, Agneta
Coordinating organisation
Umeå University
Funder
Period
2015-01-01 － 2017-12-31
National Category
Other Chemistry TopicsEcologyGeochemistry
Identifiers
DiVA, id: project:763Project, id: 2014-1088_Formas

Search in DiVA

Other Chemistry TopicsEcologyGeochemistry

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
v. 2.47.0
|
WCAG
|
Umeå University Library
|
Register in DiVA
|
Support
|
Search DiVA Portal