Framsenterets årlige publikasjon FRAM-forum har i år en artikkel om Miljøprøvebanken og arbeidet med å kartlegge miljøfarlige stoffer og verdien av prøver fra tidligere år.

Norwegian Environmental Specimen Bank helps us understand chemicals’ history is presented in an article in FRAM-forum -the annual publication from Fram Centre on research in the North.

Sommeren er høysesong for å samle inn årets biologiske prøver til miljøprøvebanken. Alt fra mose til sel og fugleegg skal samles inn til fremtidens analyser av miljøgifter vi kanskje ikke vet finnes. Miljøprøvebanken var med til Norges østligste utpost -Hornøya- som ligger en halv sjømil øst om Vardø. Norsk institutt for naturforskning (NINA) samler inn fugleegg fra toppskarv (Phalacrocorax aristotelis) og gråmåke (Larus argentatus) til banken hvert år fra denne øya.

NINAs master-student og felttekniker «alke-Magne» er i full sving med å måle vekten av en gråmåkekylling før han går videre til «sine» alkefugler der hekkesuksessen skal undersøkes.

Det er mange fugler som hekker på Hornøya og NINA overvåker blant annet hekkesuksessen til skarv, lunde (Fratercula arctica), alke (Alka torda) og gråmåke her. Noen av de tidsseriene fra Hornøya går helt tilbake til 1980-tallet!
Dermed var det naturlig at de ble forespurt om å samle inn fugleegg her til miljøprøvebanken. Miljøprøvebanken har et stramt budsjett og er avhengig av at forskere er finansiert av andre prosjekter i tillegg til MPB for å kunne samle inn nok prøvemateriale.

Lundefugler, alker, krykkjer og toppskarv hekker på Hornøyas forblåste fjell.

De artene som vi samler inn egg fra skal ha god nok status til at vi kan samle egg over flere år uten å påvirke bestanden nevneverdig. Hvis det et år skulle vise seg at en art har dårlig hekkesuksess så kan det derfor være at vi ikke samler noen egg det året. I 2019 ble for eksempel situasjonen hos krykkjer (Rissa tridactyla) på Hornøya bedømt til å være så dårlig at det ikke ble samlet noen egg i år herfra. For toppskarv og gråmåke var situasjonen bedre og noen av disse eggene skal nå forberedes til lagring i banken for fremtidens analyser av miljøgifter.

Her har en toppskarv fått besøk av Miljøprøvebanken. Dette skarvegget er nå frosset ned og transportert til bankens fryser.

Kanskje leser vi en lignende artikkel i år 2040; “forskere har funnet ut hvorfor nordmenn slet med å få barn i 2019”, takket vare gamle, lagrede prøver i miljøprøvebanken? Vem vet?

Forskning.no har publisert en artikkel om hvordan prøvene i banken kan hjelpe forskere i fremtiden med å finne svar på dagens miljøgiftsmysterier. De viser også til noen glad-eksempel der prøver fra Sveriges miljøprøvebank har blitt brukt for å se om “nye” miljøgifter har funnets lenge i miljøet.

Uten feltarbeid, ingen prøver til banken. I juni i sommer samlet Kjetil Sagerup (forsker ved Akvaplan-niva) inn egg fra ærfugl (Somateria mollissima) og krykkje (Rissa tridactyla) fra Kongsfjorden på Svalbard til miljøprøvebanken (MPB). Tillatelse for arbeidet er gitt av Sysselmannen og har RIS-ID 5845. Innsamlingen gjennomføres i forbindelse med feltarbeid for forskningsprosjekt på polarmåker (SEAPOP og MULTISTRESS). Innsamling for MPB er ikke fullfinansiert, noe som betyr at forskerne er avhengige av å gjøre dette som en del av andre prosjekter. Innsamlingen av eggene er det første som gjøres når Kjetil og hans kollegaer kommer ut i felt. For ærfugl er det på tampen av rugingen, noe dunmengden i bildene gir en indikasjon på. For krykjene sin del er forskerne ute i perfekt tid. Andre forskere som arbeider i krykkjefjellet gir beskjed om når egglegging starter og når eggleggingen er på topp. Siden krykkjene vanligvis er litt senere enn ærfuglene betyr dette vanligvis og også for 2018 at eggene er ferske. Forskerne melder at arbeidet gikk uten noen vanskeligheter og de var i stand til å samle inn alle egg som skulle inn. Nå ligger eggene trygt på plass i bankens fryselager, alle godt merket med art, sted, år og hvor man finner tilleggsinformasjonen om prøvene. Hvem vet, kanskje du analyserer noen av akkurat disse eggene om 20 år for stoffer som vi ikke vet finnes i disse eggene idag?

Innsamling av krykkjeegg, Krykkjefjellet (venstre bilde), og ærfuglegg, Leirholmen (høyre bilde) ved Kongsfjorden, Svalbard til MPB. Begge foto Oddgeir Sagerup, See & Explore AS.

Take a tour in the bank; Norwegian

June 30, 2017 3:16 pm / Leave a comment

Bones are cut and the cranium is opening up on one of the chars that are being sampled for the bank. Research assistant Siri Moy is treating the large char from Mjøsa with care. Her experienced fingers are holding the tweezers firmly while she carefully cut the brain loose and put it in a small glass. Beside Siri, a colleague of her is doing the same thing with a large cod from the Barents Sea. The otoliths are cut out from their location below the brain. They are carefully wiped off and put in a carefully marked bag. The otoliths are important for the hearing and balance of the fish, but they can also provide scientists with lots of important information; age and annual growth can be counted from the grey and thin winter zones, while trace metals and isotopes can provide information on the temperature regime and areas visited by the fish.

After a short period of time, samples of muscle tissue, liver and bile are lined up in glasses along with the brain and the otoliths. The samples are being weighed, labelled and sealed before they are brought over to the freezing room. From now on, the samples are stored in the bank for many many years, until a future scientist will use these samples for finding out about environmental pollutants in the environment around us today.

The Environmental Specimen Bank contains frozen samples from e.g. fish and birds from the whole country, including the Arctic. The samples in the bank are time capsules that preserves the environment of today to be able to analyse it with the analytical techniques of tomorrow. (Photo: NIVA).

The bank got it all
Siri and her colleagues are sampling the fish that was collected last autumn. All information about the fish is registrated in the database of the bank. This database contains information about thousands of samples. There are samples from freshwater fish, marine fish, blue mussels, bird eggs, polar bears, Arctic foxes, seals, otters and reindeers. Well, that was only the animals sampled. The bank contains samples of mosses, air and sewage sludge too.

Siri Moy is steadily taken out the precious sample material from this char from Mjøsa. (Photo: NIVA)

Long term investments
Every day, the industry presents new chemicals on the market and many of these might be cause for environmental concern and be banned. However, the replacement compounds might not be very good either. A slight change of the chemical formula of a banned chemical leads to a just slightly modified molecule but that might have similar properties and effects in the environment as the regulated chemical. Hence, it might be legal to use the new chemical, but this chemical might not be nice to the environment either.

It is a long-term work to identify new environmental pollutants. They know no borders and are spread widely with air and ocean currents. Sometime, it can take more than10-20 years from the beginning of the usage of the chemical to the time when we can identify them as an environmental pollution

Aim of the Environmental Specimen Bank
The bank and its freezers are safely located in the basement of the CIENS-building in the Research Park in Oslo. It is owned by the Ministry of Climate and Environment and is run by a consortium of some of the research institutes in Norway; NIVA, NINA, NILU, NPI and the University of Oslo. NIVA runs the daily business, but all members are contributing with sample material and scientific knowledge to the bank.

— The Environmental Specimen Bank was established during autumn 2012 and was opened for sample requests from 2016, says Marthe Solhaug Jenssen, research assistant at NIVA.

Join a visit in the bank with this video!
Every day, we see new environmental pollutants showing up around us. You can find quite many of them in your personal care products and in other various products in your home. Earlier, environmental pollutants were something that came from industrial production and from pesticides, but today, we are also looking at compounds in clothing, electronic machines, painting, cosmetics and many other things.

— To succeed with the work on international regulations regarding new environmental pollutants, research, preferably published in scientific peer reviewed journals on this topic is essential. We need long term stored samples to be able to assess reference and background concentrations of new environmental pollutants says Jenssen.

Toxic char from Mjøsa
One example is the brominated flame retardants in Mjøsa. Early in the 2000s, NIVA and NILU documented  concentrations that were among the highest in the world. Thanks to a some stored samples from char from Mjøsa, the scientists could actually pinpoint the time (mid-1990s) when the large releases of flame retardants into Mjøsa started. This timing fitted well with the introduction of these flame retardants in the production at a company in Lillehammer. The findings led to a systematic monitoring of pollutants in Mjøsa by the Norwegian authorities and they worked towards an international ban on brominated flame retardants brominated flame retardants.

>>Read more (Norwegian): Environmental pollutants in Norwegian lakes

Den 6. oktober i år forsvarte Asle Økelsrud sin doktorgrad (Ph.D.) ved Høgskolen i Sørøst-Norge. Et møysommelig arbeide, som munnet ut i avhandlingen «Mercury in freshwater biota in southeastern Norway, with special emphasis on potential antagonistic effects of selenium on mercury bioaccumulation».

Doktorgraden til Asle Økelsrud finnes  her.

For Miljøprøvebanken er dette også en liten milepel: I Asles avhandling inngår en vitenskapelig artikkel som baserer seg på fisk fra Miljøprøvebanken – og dette er første publikasjon hvor materialet fra banken er benyttet!

Arbeidet startet så tidlig som høsten 2008, den gangen Institutt for natur, helse og miljø i Bø var en del av Høgskolen i Telemark. Da organiserte professor Espen Lydersen en innsamling av ørret fra store sjøer i Telemark. Finansieringen kom fra Statens forurensingstilsyn (SFT). Formålet var at innholdet av miljøgifter skulle kunne analyseres i fisk fra disse lite undersøkte bestandene. Fisken ble nedfryst sammen med annet lagret materiale, som etterhvert skulle inn den planlagte Miljøprøvebanken. Dette var prøver som ble lagt inn i bankens fryselager før de ordinære programmene for innsamling startet.

Asle Økelsrud forteller at da doktorgradsprogrammet startet i (2012) var det en stor fordel at han allerede hadde tilgang på fisk fra disse sjøene. Det ville neppe ha vært overkommelig for ham å ha samlet inn denne fisken selv – sammen med alt det andre feltarbeidet som skulle gjøres i prosjektet.

Asle har kartlagt hvorledes variasjoner i ulike innsjøenes fysisk-kjemiske forhold, og fiskens habitatbruk, plass i næringskjedene, samt deres størrelse og vekst påvirker akkumuleringen av kvikksølv i fisk.

Ett forhold som han har hatt særlig fokus på, er effekten sporelementet selen har på forekomsten av kvikksølv i fisk og deres byttedyr. Både fra eksperimentelle studier og feltstudier har det vært vist at selen kan motvirke akkumuleringen av kvikksølv i akvatiske næringskjeder. Men som Asle selv konkluderer med:
– Vi kunne ikke påvise noen effekt av selen på kvikksølvkonsentrasjonene i fisk. På grunn av de naturgitte forholdene er norske innsjøer fattige på selen. Kanskje er nivåene i de undersøkte innsjøene så lave at de ligger under en kritisk grense for når selen kan hemme kvikksølvakkumuleringen?

Professor Lydersen var Asles hovedveileder gjennom doktorgradsprogrammet. På spørsmål om hvilken relevans Miljøprøvebanken har for framtidens miljøforskere, understreker han hvor viktig det er med det systematiske innsamlingsprogrammet som banken nå driver med:
– Uten tilgang til lagrede prøver, som danner grunnlaget for tidsserier, vil det være svært vanskelig å dokumentere trender i forekomst og spredning, samt skjebnen til nye miljøgifter. Miljøforvaltningens arbeid med regulering av nye miljøgifter må baseres på gode forskningsresultater, helst publisert i anerkjente vitenskapelige tidsskrifter. Her er Miljøprøvebanken et viktig verktøy.

Miljøprøvebanken gratulerer med dette Asle Økelsrud og hans veileder professor Espen Lydersen med et vellykket doktorgradsarbeid!

Les artikkelen til Asle Økelsrud her: Science of the Total Environment 586 (2017) 188–196

En fornøyd, nybliven doktor! Fra venstre: Mona Sæbø (1. amanuensis (USN) – administrator bedømmelseskomitéen, Professor Poul Bjerregaard (University of Southern Denmark) – 1. opponent, Asle Økelsrud (nybliven PhD); Seniorforsker Morthen Schaanning (NIVA) – 2. opponent; Espen Lydersen (USN)-hovedveileder.