Trots den dramatiska nyhetsbevakningen av oljeutsläpp och andra stora föroreningskatastrofer i våra hav och oceaner, de flesta miljöföroreningar orsakas av mycket mindre incidenter som ofta är osynliga, beständig, och mycket svårare att spåra.

Även om djur och växter som fångas upp i dessa katastrofer lätt kan identifieras som stressade eller fysiskt påverkade av föroreningarna, med mindre incidenter, organismer kan se ut och bete sig helt normalt. Först över tid tar den kroniska exponeringen för låga föroreningar ut sin rätt.

När detta blir uppenbart, ofta är det för sent att göra något för att rädda en viss befolkning, vars nedgång kan få konsekvenser för den omgivande miljön, ofta med socioekonomiska konsekvenser. Så det finns inte bara ett moraliskt ansvar att ta hand om miljön, men också ett starkt ekonomiskt incitament, eftersom många jobb och försörjning är beroende av en hälsosam miljö och dess ekosystem.

Verktyg för biomarkörer

Biomarkörer för exponering ger ett verktyg för att tidigt identifiera föroreningshändelser, ofta på nivåer som inte kan detekteras med konventionella metoder. Löst definierad som mätbara effekter (endpoints) i organismer, ger bevis på exponering för föroreningar, biomarkörer leder till att man fastställer orsaken och ger nödvändiga data för att informera om eventuella politiska beslut som måste tas.

Sådana biomarkörer finns i ett antal biologiska områden. De kan vara rent biokemiska, manifesterar sig som skador på DNA, förändringar i aktiviteten hos enzymer som är involverade i metabolism, strukturella skador på celler och deras efterföljande förmåga att fungera korrekt, såväl som mer uppenbara patologiska, reproduktions- eller beteendestörningar. Dock, detta kräver ingående kunskap om arten och relevanta miljövariabler, inklusive hur dessa kan påverka respektive biomarkörer.

De senaste rapporterna från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) om klimatförändringar visar att de övre 75 metrarna av världshaven har värmts upp med en hastighet av 0,11°C per decennium sedan åtminstone 1971 och upptaget av koldioxid ₂ orsakad av mänsklig förorening har sänkt pH (surhetsnivån) med -0,0014 till -0,0024 per år, och förutspås fortsätta.

Klimatförändringens effekter

Dessa förändringar kommer sannolikt att påverka biomarkörer på tre nivåer. För det första, vanliga organismer kanske inte längre är tillgängliga, när de vandrar längre norrut på jakt efter kallare vatten. Och de kan då ersättas av invasiva arter från varmare vatten som inte är lika känsliga för föroreningar och därför inte lika användbara som biomarkörer. Förändrade migrationsmönster kan öka transporten av föroreningar i organismers kroppar i betydande mängder till andra, tidigare rena platser, i vissa fall till och med bli viktigare än vind- eller vattendrivna metoder.

Andra, ödet och beteendet hos föroreningar i miljön, särskilt deras uthållighet, deras förmåga att tas upp av organismer och hur de beter sig när de absorberats, är starkt driven av miljöfaktorer som salthalt, pH och temperatur – och dessa är alla föremål för förändringar under klimatförändringsscenarier. Detta betyder, organismer kan vara mer eller mindre mottagliga för föroreningar; graden av förändring kommer att bero på de specifika föroreningarna och den berörda organismarten.

Sist av allt, organismer som inte kan migrera kommer att uppleva ökad stress på grund av temperaturförändringar, salthalt och pH vilket kan innebära att de kanske inte längre är tillräckligt känsliga för biomarköruppgiften.

Ett stort fokus för forskning i mitt labb är att arbeta för att omvärdera dessa biomarkörer i flera vanliga organismer och bedöma potentialen för nya, bättre anpassade organismer. Huvudsyftet med detta arbete är att framtidssäkra våra verktyg för att upptäcka föroreningar i havsmiljön för att bibehålla det ekosystem vi alla är beroende av.

Bevisen för klimatförändringar som drivs av föroreningar orsakade av människor är överväldigande och det är tydligt att det påverkar den marina miljön. Som ett resultat, vissa vanliga biomarkörarter och endpoints kan behöva omvärderas och anpassas för denna föränderliga miljö om de i framtiden ska användas som system för tidig varning för föroreningar.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.