Arktis har ett allvarligt skräpproblem:på bara tio år, koncentrationen av havsskräp vid en djuphavsstation i Norra ishavet har 20-faldigts. Detta rapporterades nyligen i en studie av forskare vid Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI).

Plastpåsar, glasskärvor och fiskenät:trots sitt läge, långt från alla stadsområden, mängden skräp i Ishavets djup fortsätter att öka, utgör ett allvarligt hot mot dess bräckliga ekosystem. Sedan 2002, AWI-forskare har dokumenterat mängden skräp på två stationer i AWI:s "Hausgarten", ett nätverk av djuphavsobservatorier, som omfattar 21 stationer i Framsundet, mellan Grönland och Svalbard. Resultaten av långtidsstudien har nu publicerats i den vetenskapliga tidskriften Djuphavsforskning I . "Vår tidsserie bekräftar att skräpnivåerna i det arktiska djuphavet har stigit snabbt under de senaste åren, " säger första författare och AWI-biolog Mine Tekman.

Forskarna som var involverade i studien observerade havsbotten på ett djup av 2, 500 meter med hjälp av OFOS (Ocean Floor Observation System), ett bogserat kamerasystem. Sedan starten av deras mätningar, de har sett 89 bitar av strö på totalt 7, 058 bilder. För att möjliggöra jämförelse med andra studier, forskarna har extrapolerat strödensiteten till ett större område. Resultat:i genomsnitt 3, 485 stycken strö per kvadratkilometer under övervakningsperioden (2002 till 2014). Ytterligare, det har skett en tydligt märkbar ökning de senaste åren:när teamet beräknade en kontamineringsnivå på 4, 959 bitar av strö per kvadratkilometer för 2011 i en tidigare studie, de hoppades att det var en statistisk extremvärde. Men nivåerna har fortsatt att stiga sedan, nå en ny topp på 6, 333 skräp per kvadratkilometer 2014.

Situationen är särskilt dramatisk vid nätets norra station, kallas N3. "Här ökade mängden skräp mer än 20 gånger mellan 2004 och 2014, " säger Tekman. Om vi ​​betraktar fynden för det norra forskningsområdet i den marginaliserade iszonen, uppgifterna för 2004 visade på 346 skräp per kvadratkilometer. Tio år senare, antalet hade stigit till 8, 082. Nivån av förorening liknar en av de högsta strödensiteter som någonsin rapporterats från djuphavsbotten, i Cap de Creus Canyon utanför den iberiska halvöns östra kust.

Bland kullen de fotograferade, forskarna observerade plast och glas oftast. I regel, glas driver inte; den sjunker rakt ner till havsbotten. Detta indikerar lokala källor och överensstämmer med ökande fartygstrafik i regionen på grund av den vikande isen. Fortfarande, det är extremt svårt att dra några säkra slutsatser om ursprunget till plastskräpet, eftersom den ofta täcker en avsevärd sträcka innan den når havsbotten. I de flesta fallen, forskarna kan inte bestämma ursprunget enbart utifrån fotografier. Även om det är tydligt att Golfströmmen transporterar plastskräp in i Arktis med de atlantiska vattenmassorna, författarna har också en ny teori om varför skräp ackumuleras i Framsundet:deras resultat indikerar ett positivt samband mellan strödensitet och havsisens expansion under sommaren. "Om vi ​​har rätt, Havsis kan dra med sig flytande skräp under isbildning. Under varmare perioder, isen bryts upp och transporteras söderut in i Framsundet med Transpolar Drift, släpper ut medfångat skräp i undersökningsområdet när det smälter, " säger djuphavsbiolog Dr Melanie Bergmann, en medförfattare till studien. "Vi har hittills antagit precis motsatsen, eftersom vi såg isen som en barriär mot skräpförorening."

Forskarna står fortfarande inför pusslet om när och hur plastskräp förändras på väg till djuphavet. Med tiden har de observerat fler och fler små bitar av plast, som sannolikt är resultatet av att större bitar av skräp har fragmenterats och kan peka på en ökande nivå av mikroplast. Detta är förvånande, eftersom det i djuphavet inte finns något UV-ljus som bryter ner plasten, och de låga temperaturerna bidrar inte till sönderdelning. Sommaren 2016 återupptäckte teamet en bit plast, som de först hade sett två år tidigare. Bergmann:"Att springa in i samma plastbit två gånger med knappt några förändringar på den är en levande påminnelse om att djupen i Arktis riskerar att bli en depå för plastskräp. Den väl dolda ansamlingen av skräp på den djupa havsbotten kan också förklara varför vi fortfarande inte vet var 99 % av den marina plastskräpet hamnar."

Mer information om AWI Hausgarten och OFOS kamerasystem:

"Hausgarten" är AWI:s djuphavsobservatorium i Framsundet, och består för närvarande av 21 stationer på djup från 250 till 5, 500 meter. Prover har samlats in på dessa stationer varje sommar sedan 1999. Vidare, året runt drift av förtöjningar och fritt fallande landersystem, som fungerar som observationsplattformar på havsbotten, gör det möjligt att registrera säsongsförändringar. Med hjälp av en ROV (Remotely Operated Vehicle), prover samlas in med jämna mellanrum, automatiska inspelningsinstrument placeras och underhålls, och in situ-experiment utförs. Hausgarten representerar en av nyckelregionerna i European Network of Excellence ESONET (European Seas Observatory Network) och är en del av Tysklands Long Term Ecological Research Network (LTER-D).

Under Polarstern-expeditioner till Hausgarten, djuphavsforskare vid Alfred Wegener Institute använder regelbundet det fjärrstyrda bogserade kamerasystemet OFOS (Ocean Floor Observation System). På fyra Hausgarten-stationer är dess kameror upphängda ungefär 1,5 meter över havsbotten på ett djup av 2, 500 meter, där de tar ett foto var 30:e sekund. Dessa fotografier gör det möjligt för djuphavsbiologer att dokumentera förändringar i arternas mångfald för större former av havsliv, till exempel i sjögurkor, sjöliljor, svampar, fisk och räkor.