På 1940- och 1950-talen var havet utanför Los Angeles kust en dumpningsplats för landets största tillverkare av bekämpningsmedlet DDT – en kemikalie som nu är känd för att skada människor och vilda djur. På grund av den envisa kemin hos DDT och dess giftiga nedbrytningsprodukter fortsätter denna förorening att plåga L.A.s kustvatten mer än ett halvt sekel senare. Även om det var lagligt vid den tidpunkten, har detaljer om denna industriella förorening av den marina miljön på en avstjälpningsplats cirka 15 mil utanför kysten nära Catalina Island djupt oroat forskare och allmänheten sedan de fick ett bredare erkännande 2020.
Nu har ny forskning från forskare vid UC San Diegos Scripps Institution of Oceanography och San Diego State University (SDSU) funnit att djuphavsfiskar och sediment som samlats in från nära Catalina Island offshore deponi är förorenade med många DDT-relaterade kemikalier.
Studien publicerades den 6 maj i tidskriften Environmental Science and Technology Letters , tyder på att de DDT-relaterade kemikalierna som dumpades i havet för decennier sedan fortfarande kan ta sig in i marina näringsnät.
Sedan återupptäckten av soptippen till havs nära Catalina Island har forskare arbetat för att urskilja omfattningen och svårighetsgraden av problemet idag. Särskilt brådskande är frågorna om huruvida de årtionden gamla kemikalier, som nu ligger på havsbotten tusentals fot under vattnet, stannar kvar eller om de cirkulerar i marina ekosystem där föreningarna kan skada vilda djur eller till och med utgöra hälsorisker för människor.
"Det här är djuphavsorganismer som inte tillbringar mycket tid vid ytan och de är förorenade med dessa DDT-relaterade kemikalier", säger Lihini Aluwihare, professor i havskemi vid Scripps och medförfattare till studien.
"Att fastställa den nuvarande distributionen av DDT-kontamination i djuphavsmatnät lägger grunden för att fundera på om dessa föroreningar också rör sig upp genom djuphavsmatnät till arter som kan konsumeras av människor."
Från 1948 till åtminstone 1961 skulle pråmar som kontrakterades av DDT-tillverkaren Montrose Chemical Corporation köra från hamnen i Los Angeles ut mot Catalina och pumpa tillverkningsavfall lastat med svavelsyra och upp till 2 % ren DDT direkt i Stilla havet.
Laglig fram till 1972, denna offshore-dumpning undgick till stor del offentlig granskning eftersom den överskuggades av Montroses andra avfallshanteringsmetoder:pumpning av en mer utspädd sur slurry som också innehöll DDT genom L.A. Countys avlopp och ut i havet utanför Palos Verdes. Uppskattningsvis 100 ton DDT hamnade i sedimenten på Palos Verdes-hyllan, och Environmental Protection Agency förklarade det som en undervattens Superfund Site 1996. År 2000 beordrade en domare företaget att betala 140 miljoner dollar för att avhjälpa miljöskadorna.
Forskning har sedan dess kopplat DDT-föroreningarna på Palos Verdes-hyllan till kontaminering och hälsoproblem i det lokala djurlivet, inklusive sjölejon, delfiner, bottenmatande fiskar och till och med kustkaliforniska kondorer (sannolikt från att konsumera döda marina däggdjur).
2011 använde UC Santa Barbara-forskaren David Valentine en undervattensrobot för att återupptäcka Montroses offshore-dumpning nära Catalina på en plats som nu är känd som Dumpsite 2. Fynden hoppade in i allmänhetens medvetande 2020 när Los Angeles Times publicerade den första i en serie av visar upp regionens giftiga arv av offshoredumpning.
Valentine och Scripps forskare har hjälpt till att kartlägga omfattningen av dumpningen. Hittills har de hittat DDT-relaterade kemikalier över ett område av havsbotten som är större än staden San Francisco. Vad som fortfarande är okänt är om den föroreningen stannar kvar eller om den rör sig genom undervattensmiljön på sätt som utgör en fara för livet i havet eller människor.
Med början 2021 påbörjade Aluwihare, studiens medförfattare Eunha Hoh från SDSU och andra samarbetspartners en serie forskningsansträngningar för att arbeta med två nyckelfrågor:Om de DDT-relaterade kemikalierna som lurar på havsbotten nära Dumpsite 2 rörs upp och intas av marint liv i djupet? Och kunde de identifiera ett slags kemiskt fingeravtryck som är unikt för föroreningen från Dumpsite 2 och andra offshore-dumpplatser som skulle kunna användas för att skilja dem från föroreningar som kommer från Palos Verdes-hyllan?
Teamet samlade opportunistiskt sedimentprover och djuphavsdjur från vattenpelaren i San Pedro Basin nära Dumpsite 2 för att testa för ett brett spektrum av DDT-relaterade föreningar.
Vanligtvis letar man efter fyra till åtta kemikalier vid testning av DDT, men en artikel från 2016, medförfattare av Hoh och Aluwihare, identifierade 45 DDT-relaterade kemikalier i späcket hos delfiner utanför södra Kaliforniens kust.
Resultaten visade att vilda djur exponerades för en mycket större svit av DDT-föreningar i den verkliga världen. I den aktuella studien testade teamet för denna större svit av DDT-relaterade kemikalier, känd som DDT+, i hopp om att det skulle kunna hjälpa till att utveckla ett kemiskt fingeravtryck för Dumpsite 2 och de andra offshore-dumpningsplatserna som används av Montrose. Tester för DDT+ kommer också att ge en mer holistisk bild av graden av kontaminering i sediment och djur som annars skulle kunna förbli oupptäckta.
När forskarna analyserade sedimenten för närvaron av DDT+ fann de inte mindre än 15 kemikalier, varav 14 tidigare hade upptäckts i fåglar och marina däggdjur i södra Kalifornien.
Forskarna samlade in 215 fiskar som spänner över tre vanliga arter nära Dumpsite 2. Kemisk analys visade att fisken innehöll 10 DDT-relaterade föreningar, som alla också fanns i sedimentproverna.
Två av fiskarterna samlades in mellan 546 meter (1 791 fot) och 784 meter (2 572 fot) - Cyclothone acclinidens och Melanostigma pammelas - och den tredje, Leuroglossus stilbius, samlades in mellan 546 meter (1 791 fot) och ytan. De arter som samlades in på grundare djup innehöll en lägre koncentration av föroreningar och saknade ett par DDT-relaterade föreningar som fanns i de djupaste fiskarna.
"Ingen av dessa fiskarter är kända för att livnära sig i havsbottens sediment", säger Anela Choy, biologisk oceanograf vid Scripps och medförfattare till studien. "Det måste finnas en annan mekanism som utsätter dem för dessa föroreningar. En möjlighet är att det finns fysiska eller biologiska processer som återsuspenderar sediment runt Dumpsite 2 och tillåter dessa föroreningar att komma in i djupare vattennät."
Fynden kan ännu inte utesluta Palos Verdes Superfund Site som en potentiell källa till föroreningen i fisken, sa Aluwihare. Men flera bevis som avslöjats i studien - de lägre totala koncentrationerna och två saknade DDT-relaterade föreningar i fiskarter på grundare vatten, såväl som överlappningen mellan föroreningar som finns i sedimentet och de som finns i marina däggdjur och fåglar - pekar på den alarmerande möjligheten att föroreningar rör sig från havsbotten och in i det marina näringsnätet.
"Oavsett källa är detta bevis på att DDT-föreningar tar sig in i djuphavsmatnätet", säger Margaret Stack, miljökemist vid SDSU och studiens huvudförfattare. "Det är anledning till oro eftersom det inte är ett stort steg för den att hamna i marina däggdjur eller ens människor."
Hoh sa att det är viktigt att förstå vägarna genom vilka de DDT-relaterade kemikalierna kommer in i näringsväven och "kommer att hjälpa oss att ta reda på vad vi ska göra när det gäller begränsning och vad vi inte ska göra när det gäller offshore-utveckling som kan förvärra detta problem genom att rör upp dessa föroreningar."
Aluwihare sa att mer arbete måste göras för att lokalisera källan till DDT-föroreningarna de hittade i djuphavsfisken och fastställa om samma förorening finns i större fiskarter i öppet hav som konsumeras av människor.
Flera ytterligare studier pågår för att besvara dessa brådskande frågor. Forskare vid Scripps och SDSU analyserar för närvarande prover från fiskarter som riktas mot fritidsfiskare och kommersiellt fiske, inklusive basar och sanddab, för DDT+. Att jämföra kemikalierna och deras koncentrationer i dessa fiskar med sedimentprover som samlats in från Palos Verdes-hyllan och dumpningsplatsen 2 kan göra det möjligt för teamet att fastställa källan till toxiner i dessa fiskar.
"Vi ser fortfarande denna DDT-kontamination i djuphavsorganismer och havssediment mer än 50 år efter att de dumpades där," sa Hoh. "Jag är inte säker på om det företaget förväntade sig att konsekvenserna av deras föroreningar skulle vara så länge, men det har de."
Mer information: Identifiering av DDT+ i djuphavssediment och biota i Southern California Bight, Environmental Science &Technology Letters (2024). pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.estlett.4c00115
Journalinformation: Environmental Science &Technology Letters
Tillhandahålls av University of California - San Diego
