Forskare från SINTEF, norska Polarinstitutet och universitetscentret på Svalbard har samlat prover från arktiska kräftdjur nära bosättningen Ny-Ålesund på västra kusten av Spitsbergen. Under våren och sommaren, de upptäckte ett antal läkemedel i en mängd olika koncentrationer.

"Dessa inkluderade ibuprofen från Ibux, diklofenak från Voltaren, antibiotika och ett antidepressivt medel, säger SINTEF -forskaren Ida Beathe Øverjordet.

Syftet med projektet är att studera vårt fotavtryck på den naturliga världen - för att mäta hur mycket material som släpps ut, och vilken betydelse detta har. Resultaten kan komma att påverka vårt sätt att hantera de arktiska regionerna i framtiden.

"Det är lätt att anta att det här inte kommer att vara ett problem eftersom det är så få människor som bor i det här området. Men faktum är att vi hittade många spår av droger i djuren, säger Øverjordet.

Överraskande upptäckter

Det första forskarna märkte var de höga halterna av ibuprofen i alla djuren.

"Ibux är ett vanligt använt läkemedel med en ganska lång livslängd i miljön jämfört med mediciner som paracetamol, som ofta går sönder mycket snabbt. Så det här var inte en så överraskande upptäckt, "säger Øverjordet." Men det som förvånade oss var att koncentrationerna av läkemedlet var så höga, med tanke på att området är så glest bebott. "

Eftersom kräftdjur, som copepods, upptar de lägsta nivåerna av matpyramiden, föreningar i läkemedlen kommer att överföras uppåt till större djur. Copepods utgör grunden för mycket av livet i Arktis eftersom de är rika på fetter, och är därför avgörande för att bygga och underhålla fettreserverna för arktiska fiskar och sjöfågelarter.

Liknande, att hitta spår av läkemedel som antibiotika och diklofenak var inte så konstigt, eftersom dessa mediciner också är vanligt förekommande.

"Något mer överraskande var att vi upptäckte mindre vanliga läkemedel som antidepressiva medel, säger Øverjordet.

Endast 30 permanenta invånare

Ny-Ålesund är befolkat av servicepersonal och forskare från tio olika länder. Det finns bara 30 permanenta invånare, men på sommaren, besökande forskare och säsongsarbetare kan öka befolkningen till så många som 200 personer, alla är mellan 20 och 70 år, och är i allmänhet friska och i gott skick. Det kommer också att finnas några turister på besök under korta perioder - majoriteten bara för dagsutflykter.

"Ett av våra nästa steg blir att ta reda på vilka droger som används i området, och för att jämföra resultaten med vad vi hittar i det lokala avloppet och levande organismer, "säger Øverjordet." Vi är särskilt intresserade av att undersöka säsongsvariationer för att få en uppfattning om vilka mediciner som tas lokalt jämfört med vad som tas med av turisterna som bara gör korta besök, " hon säger.

Samma koncentrationer som i Tromsø

Denna studie är en del av ett forskningsprojekt som heter PharmArctic, som finansieras av flaggskeppsprogrammet Miljøgifter vid Fram Research Center i Tromsø. Programmet fokuserar på att generera kunskap om miljögifternas inverkan på arktiska ekosystem, och undersöker sambandet mellan koncentrationerna av läkemedel och kosmetiska produkter och utsläpp från bosättningar och turism i Arktis.

I en tidigare studie av avloppsvatten från staden Longyearbyen, även på västkusten i Spitsbergen, det visades att koncentrationerna av vissa läkemedel motsvarade, eller ännu högre än, de som spelats in för städer som Tromsø, som har en mycket högre befolkning.

Den allmänna bristen på sanering av avloppsvatten på grund av permafrost och låga temperaturer är ett konstant problem i Arktis, inklusive på Svalbard.

"Bara 2, 500 personer bor i Longyearbyen, men varje år, många tusen turister besöker för långa eller korta vistelser, alla bidrar till de ämnen som släpps ut i avloppet, "säger Øverjordet." Men huvudorsaken till de höga koncentrationerna är bristen på sanering av avloppsvatten i Longyearbyen. Allt släpps helt enkelt ut i fjorden. "

Den allmänna bristen på sanering av avloppsvatten på grund av permafrost och låga temperaturer är ett konstant problem i Arktis, inklusive på Svalbard.

Ny-Ålesund installerade ett mycket grundläggande saneringssystem för rå avloppsvatten under 2018, och som en del av deras framtida arbete, forskare kommer att studera skillnader i läkemedelskoncentrationer i proverna som samlats in före och efter att sanering infördes.

Påverkan på reglerande styrning

Projektets resultat kan användas för att påverka den framtida förvaltningen av de arktiska regionerna, samt nationell och internationell regleringsstyrning, både på land och till sjöss.

"Det är sant att kryssningsfartyg inte får släppa ut sitt avlopp nära land, men om föreningarna har en lång livslängd för miljön, de kan fortfarande orsaka problem, ”Förklarar Øverjordet.

Just nu, vi vet väldigt lite om de koncentrationer och exponeringsnivåer som det arktiska djurlivet har för läkemedel, och hur stort detta problem egentligen är.

Är läkemedel farliga för vilda djur?

Kräftdjur från vilka prover togs är små planktoniska organismer som kallas copepoder och amfipoder, som lever på havsbotten och i vattenpelaren.

"Dessa djur har olika sätt att leva, som i sin tur påverkar de typer av miljögifter som de utsätts för och därmed hur mycket de får i sig, "säger Øverjordet." Amphipods, till exempel, är bentiska organismer som livnär sig på carrion och annat organiskt material som deponeras på havsbotten, och kan därmed utsättas för fler miljögifter som ackumuleras där, " hon säger.

Hittills, forskargruppen har inte identifierat några läkemedelskoncentrationer som farliga för det arktiska djurlivet, även om det har visat sig att läkemedlen helt klart intas.

"Eftersom dessa kräftdjur upptar de lägsta nivåerna av matpyramiden, föreningar i läkemedlen kommer att överföras uppåt till större djur, "säger Øverjordet." Copepods utgör grunden för en stor del av livet i Arktis eftersom de är rika på fetter och därför är avgörande för att bygga och underhålla fettreserverna för arktiska fiskar och sjöfågelarter. "

De aktuella läkemedlen kan påverka djurlivet på flera sätt. Olika andra studier har visat att antidepressiva medel förändrar djurplanktons och fiskars beteende, och att detta kan påverka deras överlevnad, samt ett antal andra effekter.

"Vi vet inte vad toleransnivåerna är för arktiska vilda djur, "säger Øverjordet." Det här är något vi kommer att studera i framtiden. "

För lite data och kunskap

I framtiden, forskarna kommer att analysera avloppsproverna från Longyearbyen och Ny-Ålesund som samlades in med intervall under sommaren 2020.

"Prover av både avlopp och havsvatten har tagits för att mäta koncentrationerna av droger i vattnet, "säger Øverjordet." Avloppsproverna kommer att ge oss en indikation på hur mycket som släpps ut från bosättningarna under en viss säsong. Vi har väldigt lite data om arktiska vilda djur, så vi hoppas att resultaten från vårt första projekt kommer att utgöra en grund för mer forskning inom detta område, " hon säger.

Forskarna har ansökt om att få utöka sina studier både på Svalbard och på Grönland.