Väitös: Meren pohjaan upotettujen ammusten arseeniyhdisteiden vaikutuksista meriympäristöön (New approach in the assessment of impact of arsenic-based chemical warfare agents on marine environment)

Tiedote 5.4.2022 klo 12.46
 

Itämereen on upotettu arviolta 50 000 tonnia kemiallisia taisteluaineita sisältäviä ammuksia. SYKEn tutkija Hanna Niemikoski tutki väitöstyössään ammusten arseeniyhdisteiden kerääntymistä kaloihin ja muihin merieliöihin. Hän selvitti, miten yhdisteet muuntuvat merieliöiden aineenvaihdunnassa, ja osoitti, että muuntuneet yhdisteet ovat eliöille myrkyllisiä. Niemikoski väittelee Helsingin yliopistossa perjantaina 8.huhtikuuta.

Kemiallisia taisteluaineita sisältäviä ammuksia hävitettiin maailmansotien jälkeen upottamalla niitä meriin. Itämerellä eniten ammuksia on upotettu Tanskalle kuuluvan Bornholmin saaren lähialueille. Ammuksia on siellä arviolta 32 000 tonnia. Ammusten sisältöä vuotaa ympäröivään meriympäristöön. Vuotavien yhdisteiden vaikutusta merieliöstöön ei vielä juurikaan tunneta.

”Tietoa yhdisteiden kertymisestä eliöihin ja yhdisteiden muuntumisesta eliöissä tarvitaan, jotta pystytään arviomaan ammusten ympäristövaikutuksia”, kuvailee Hanna Niemikoski.

Niemikosken väitöstutkimuksen kohteeksi valikoituivat fenyyliarseeniyhdisteet, koska niiden pitoisuudet ovat korkeita ammusten läheisissä pohjasedimenteissä ja niiden on arvioitu kertyvän eliöihin.

Yhdisteet muuntuvat kalojen aineenvaihdunnassa

Hanna Niemikoski tutki kolmelta tunnetulta kemiallisten taisteluaineiden upotusalueilta pyydettyjä merieliöitä, pääasiassa kaloja. Suurin osa näytteistä oli Bornholmin alueelta, 99 turskan lihasnäytettä. Näytteistä 14 prosenttia sisälsi fenyyliarseeniyhdisteiden jäämiä. Samankaltaisia tuloksia saatiin myös Skagerrakin ja Måseskärin alueiden näytteistä. Lihasnäytteiden lisäksi analysoitiin maksa-, kidus- ja sappinäytteitä, jotta saatiin tietoa mihin yhdisteet kalan elimistössä varastoituvat. Kaikkiaan analysoitiin yli 300 näytettä.

Tutkimuksessa selvittiin in vitro -malleilla fenyyliarseeniyhdisteiden muuntumista kalojen aineenvaihdunnassa. Lisäksi tutkittiin pääasiallisen aineenvaihduntatuotteen myrkyllisyyttä. ”Aineenvaihduntatuote oli kaloille myrkyllinen. Aineenvaihdunnassa muodostuvia yhdisteitä voidaan jatkossa käyttää osoittamaan, että kalat ovat altistuneet fenyyliarseeniyhdisteille”, kertoo Niemikoski.

Pohjasedimenteistä löytyi arseeniyhdisteiden hajoamistuotteita

Väitöstyössä tunnistettiin pohjasedimenteistä fenyylarseeniyhdisteistä muodostuvia hajoamistuotteita, joita ei aikaisemmin havaittu merisedimenteissä missään päin maailmaa. Monet näistä yhdisteistä ovat sellaisia, ettei niitä ei ole aikaisemmin raportoitu löytyneen luonnosta lainkaan.

”Todennäköisesti yhdisteet ovat muodostuneet merisedimentissä elävien mikrobien toiminnan seurauksena. Näiden yhdisteiden osuus ammuksia ympäröivien merisedimenttien arseeniyhdisteistä saattaa olla merkittävä”, arvioi Hanna Niemikoski.

Väitöstutkimuksen tulokset auttavat arvioimaan mereen upotettujen kemiallisten aseiden aiheuttamia ympäristöriskejä. ”Jatkossa on tärkeää seurata säännöllisesti yhdisteiden kertymistä merieliöihin ja mitata nyt tunnistettujen muuntuneiden yhdisteiden pitoisuuksia sedimenteissä. Näin saadaan käsitys ammusten arseenin meriekosysteemiin aiheuttamasta kokonaiskuormasta”, summaa Niemikoski.

Väitöstutkimus tehtiin Helsingin yliopiston kemian laitoksen Kemiallisen aseen kieltosopimuksen instituutissa Verifinissä.

Lisätietoa

Hanna Niemikoski, FM, tutkija, Suomen ympäristökeskus SYKE
puh. +358 29 525 2173, etunimi.sukunimi@syke.fi

Hanna Niemikoski väittelee Helsingin yliopistonmatemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa perjantaina 8.4.2022 klo 12.00. Väitös on suomeksi.

Osoite: Helsingin yliopiston Kumpulan kampus, Sali Exactum CK112, Pietari Kalmin katu 5, 00560 Helsinki
Tilaisuutta voi seurata myös videon välityksellä (Helsingin yliopiston etätapahtumat )

Väitöskirja: New approach in the assessment of impact of arsenic-based chemical warfare agents on marine environment

Hanna Niemikoski tutki fenyyliarseeniyhdisteiden kerääntymistä merieliöihin. Kuvassa Bornholmin alueelta pyydetyn turskan sappinäytettä. © Hanna Niemikoski