Klimatförändringar påverkar exponering och risker med tungmetaller i naturen

Omsättningen av metaller och andra grundämnen i miljön beror på en rad faktorer, som kan varierar mellan olika platser och över tid. Anna har i sin studie presenterat några frågeställningar över hur förändringar i miljön kan påverka transport, speciering, exponering och risker förknippade med olika element, företrädesvis metaller. Även om miljön kan ändras av många olika anledningar, så fokuserar avhandlingen på klimatförändringar kopplade till temperatur eller hydrologi, samt till förändringar orsakade av skiftande mänsklig markanvändning.

Anna har undersökt skillnader mellan olika platser i fråga om grundvattenkemin i in- och utströmningsområden. Genom sina olika hydrologiska förutsättningar kan skillnader mellan dessa områden visa på effekter vid en klimatförändring. Studien omfattade två platser, Forsmark och Simpevarp, vilka har skilda mineralogiska förutsättningar. Trots detta så observerades samma skillnader mellan in- och utströmningsområden. En lägre redoxpotential i utströmningsområden visade sig påtagligt påverka förekomsten av lösta former av flera studerade metaller.

Förändring över tid
Avhandlingen visar även hur transporten av element kan förändras över tid, bland annat genom analyser av en ca 5500 år gammal sedimentborrkärna från sjön Lehmilampi i Finland. Resultaten visar att variationen av de flesta element varit lägre under de senaste 150 åren än tidigare, även om ökningar mot ytan observerades.

Erosionsintensiteten påverkas av klimatförändringar. Därför har Anna jämfört erosionen under perioder som varit varma och torra, med sådana som varit kallare och våtare. Men erosionen påverkas också av ändrad markanvändning, och därför kompletterades studien med en vegetations- och landskapsrekonstruktion baserad på pollenanalys. De perioder som indikerade mänsklig aktivitet i området visade sig då sammanfalla med perioder av kraftigast erosion. Lägst erosion observerades under varma och torra perioder. Det visade sig vidare att andelen lättlakade former av element var högre under perioder av låg erosion. Detta beror, menar Anna, sannolikt på att stabila perioder med låg erosion ger en ökad vittring och utlakning av jorden.

Studieobjekt: Kallinge Bruk
Anna har också studerat förändringar över tid med hjälp av en modell som beräknar exponering från förorenad mark. Modelleringen gjordes för kadmium, och med Kallinge Bruk som studieobjekt. Mot bakgrund av en grundinställning av de ingående modellvariablerna som representerar nutida förhållanden, så ändrades de sex variabler som kunde anses klimatkänsliga med mellan 5 procent och 20 procent. Detta resulterade i att exponeringen ökade med flera tiotals procent. En sådan ökning kan innebära att flera områden där exponeringen idag bedöms ligga strax under toxikologiska referensvärden i framtiden skulle bedömas ha en exponering som var för hög. Trots att stora osäkerheter finns i bedömningen så visar denna studie att exponering och risker enligt tillgängliga bedömningsmetoder påverkas av klimatförändringar, och det utgör goda incitament för vidare studier av hur transport och exponering av olika ämnen kan komma att ändras när omvärlden gör så, till exempel till följd av en klimatförändring.

Anna Augustsson är född och uppvuxen i Motala. Hon tog sin magisterexamen vid Högskolan i Kalmar och sedan 2004 har hon varit doktorand vid Högskolan i Kalmar/Linnéuniversitetet.

Avhandlingen ”Climate change and metal mobility in an environmental risk perspective” försvarades den 29 april, 2011 på Linnéuniversitetet i Kalmar. Opponent var professor Dan Berggren Kleja, Statens geotekniska institut, Stockholm.

För mer information kontakta Anna Augustsson, telefon: 0480-44 62 20 eller e-post: anna.augustsson@lnu.se

Avhandlingen kan beställas från Linnaeus University Press: lupress@lnu.se