Det går att utvärdera hur stor miljöpåverkan en matvara har, från att den produceras till att den blir avfall, genom så kallad livscykelanalys. Där synas bland annat klimateffekter, nyttjande av naturresurser och påverkan på biologisk mångfald, men är metoden är förenad med stora osäkerheter när man vill bedöma eventuella skador från miljögifter.

– Det finns ca 3000–6000 kemikalier som vi har bra koll på idag. Samtidigt omsätter globala dagliga verksamheter cirka 80 000–100 000 varianter. Många är inte giftiga i de volymer de används, men det är problematiskt att vi inte vet mer om dem, säger Oskar Nyberg, doktor i ekotoxikologi vid Institutionen för ekologi, miljö och botanik.

Tillförseln av nya ämnen är större och snabbare än möjligheten att granska deras individuella effekter. Befintliga studier och resultat utgår ifrån ett fåtal testorganismer i slutna miljöer vilket gör det svårt att kunna avgöra vilka bredare effekter de ger i naturen.

– 70 till 80 procent av den tillgängliga ekotoxikologiska datan baseras på en handfull standardorganismer. När man utvärderar toxikologisk påverkan i en livscykelanalys används ofta modeller som baseras på hur enskilda arters påverkan, för att sedan uppskatta skadan på ekosystemnivå, säger Oskar Nyberg.

Nya metoder för bättre skadebedömning

I de fall där man har utvärderat kemikalieutsläpp saknas ofta fullständig information om ämnena, vilket underskattar miljöskadan. I sin avhandling har Oskar Nyberg undersökt hur man kan göra bättre och säkrare prognoser vid skadebedömningar, utan att behöva genomföra nya djurtester. En ny metod är att använda maskininlärning för att uppskatta hur stora osäkerheterna i tidigare studier är, och för att kunna förutse okända kemikaliers påverkan genom att jämföra dem med kända kemikaliers egenskaper.

– Med sådana analyser kan man hitta statistiska samband mellan kemikaliers fysiska struktur och olika toxikologiska egenskaper. Det blir en screening som kan ge en fingervisning om ett ämne potentiellt är giftigt och vilka kemikalier man ska prioritera för vidare undersökning, säger han.

I januari försvarade Oskar Nyberg sin avhandling "Protecting food with poision: Exploring ecotoxicity of agrochemicals and pharmaceuticals". Foto: Isabell Stenson

Trots att det finns ett omfattande bibliotek av toxikologiska studier är datakvaliteten ofta ojämn och otillräcklig. Oskar Nyberg tycker inte att analyserna enskilt räcker för att dra definitiva slutsatser eller fatta beslut om gränsvärden.

– För att kunna ta informerade beslut om vilken av produkt A eller B som är bäst, är det viktigt att man känner till hur stora osäkerheter som finns i bakgrundsdatan, säger han.

– Livscykelanalyser behöver ta hänsyn till att programvaror ännu inte reagerar inte om det saknas toxikologisk information för vissa ämnen. Här skulle jag gärna se att man införde en flaggfunktion som varnar när man saknar information om vissa kemikalier.

Antibiotikaresistens behöver inkluderas

Intresset för frågorna växte när Oskar Nyberg studerade egyptiska fiskodlingar. Där fann han antibiotikaresistenta gener i dammar som använde gödsel från antibiotikabrukande hönsindustrier. Trots att antibiotikaresistens är ett erkänt hot för både djur-, och mänsklig hälsa krävdes utveckling av nya metoder för att utvärdera sådana miljörisker i livscykelanalyser.

– Man vet att antibiotika som når naturen kan främja resistens hos bakterier, och att resistenta bakterier har möjlighet att sprida genetiskt material till närbesläktade bakterier. Att bedöma resistensutveckling i miljön på det här sättet är en nischad och ny tillämpning inom matproduktion, men som också kan höra hemma i frågor om avloppsvattenrening och läkemedelsproduktion, säger han.

Enligt honom, kan man täta den kunskapsluckan genom att skifta fokus i den toxikologiska modelleringen från att ta reda på när antibiotikakoncentrationer blir giftiga för djur, till att visa vid vilka koncentrationer som bakterier börjar utveckla resistens, vilket vanligtvis sker vid mycket lägre halter.

I sin forskning har Oskar Nyberg utvecklat både en databas och app som gör det möjligt att också ta hänsyn till osäkerheterna i den uppskattade miljöskadan baserat på kvalitet och tillgänglighet av underliggande data. Men han konstaterar att det bara är en liten bit av pusslet kring att förstå effekterna av kemikalieanvändningen inom livsmedelsproduktionen.

– Vi har fragmenterad information om hur skadliga kemikalier är. Det är fortfarandet långt tills vi på ett tydligt och trovärdigt sätt kan redovisa hur toxiska effekter på miljön är större eller lägre för en viss matvara, trots att vi släpper ut enorma mängder gift i miljön just för att skydda vår mat, avslutar han.

Läs mer i avhandlingen: 
Protecting food with poison: Exploring ecotoxicity of agrochemicals and pharmaceuticals

Text: Isabell Stenson