PFAS i Antarktis snö visar global spridning av föroreningar

Antarktis framställs ofta som den sista orörda platsen på jorden – en frusen kontinent orörd av moderna föroreningar. Men ny forskning som studerat snö över hela Östantarktis och publicerad i den vetenskapliga tidskriften Science Advances visar att det även i Antarktis snö finns spår av kemikalierna PFAS. Det är en stor grupp industriellt producerade föreningar som ofta kallas "evighetskemikalier" eftersom de är extremt beständiga i miljön. Genom att analysera snöprover insamlade längs en 1 200 kilometer lång sträcka från kuststationen Zhongshan till Dome A – den högsta punkten på Antarktis istäcke – följde forskarna hur dessa kemikalier rört sig innan de hamnat i Antarktis inre. Resultatet av studien är oroväckande - föroreningar kan cirkulera genom atmosfären och haven innan de fastnar i Antarktis snö.

– Vi började att studera PFAS i Antarktis snö eftersom kontinenten erbjuder en sällsynt möjlighet att observera hur föroreningar beter sig när de lämnar sina ursprungsregioner. Antarktis ligger långt från stora befolkningscentra, så alla kemikalier som hittats där måste ha anlänt antingen genom långväga transport i atmosfären eller efter att ha färdats långa sträckor genom havet innan de åter hamnade i luften genom så kallad havsspray (ocean spray). Detta gör Antarktis till en ideal plats för att spåra hur beständiga föroreningar rör sig i atmosfären och havet samt för att förstå hur globala utsläpp leder till föroreningar även i de mest avlägsna miljöerna, säger Ian Cousins, professor vid Institutionen för miljövetenskap, Stockholms universitet och medförfattare till studien.

Snö naturligt arkiv för föroreningar

För att förstå hur PFAS når Antarktis inre analyserade forskarna snöprover längs en rät linje (transekt) över östra Antarktis och jämförde med djupare snölager som bevarat decennier av atmosfärisk avlagring. Arbetet kombinerade fältprovtagning i Antarktis av kinesiska forskare med kemisk analys och miljötolkning av forskare specialiserade på miljökemi och föroreningstransport vid Stockholms universitet.

Snö fungerar som ett naturligt arkiv. Varje snöfall fångar upp kemikalier som finns i atmosfären vid det tillfället och bygger gradvis upp ett lager av föroreningar. Genom att undersöka dessa lager vid Dome A rekonstruerade forskarna en historik över hur föroreningarna avlagrats som sträcker sig ett halvt sekel tillbaka. Resultaten pekar på två huvudsakliga spridningsvägar. Den ena är kemikalier som släpps ut i atmosfären och som senare omvandlas till PFAS när de färdas långa sträckor genom luften. Den andra spridningsvägen är via havsspray och aerosoler (små partiklar i luften). När vågorna bryter släpps små droppar av havsvatten ut i atmosfären. Om PFAS finns i havet kan dessa droppar föra dem upp i luften, där vindarna transporterar dem inåt land över Antarktis istäcke.

– Vi förväntade oss att se bidrag från både långväga transport i atmosfären och mer kortväga överföring genom havsspray, och det är precis vad vår data visar. Havssprayens påverkan är främst synlig i de nära kustområdena, säger Ian Cousins.

Föroreningar sprids över hela planeten

PFAS har använts i årtionden i allt ifrån vattentäta kläder och fläckresistenta textilier till brandsläckningsskum och industriella processer. Deras kemiska struktur – särskilt den extremt starka kol-fluor-bindningen – gör dem mycket motståndskraftiga mot nedbrytning. Kemikalier som släpptes ut för många år sedan kan fortfarande cirkulera idag. Forskarnas data från Antarktis tyder på att utsläpp långt från polarområdena kan påverka kemisk avlagring på jordens sydligaste utpost. I praktiken fungerar jordens atmosfär och hav som ett globalt transportsystem som omfördelar föroreningar fjärran från deras ursprungliga utsläpp. Haven kan också fungera som långsiktiga reservoarer. När PFAS samlas i havsvatten kan de återinföras i atmosfären genom havsspray och fortsätta cirkulationen.

– Förekomsten av PFAS i antarktisk snö visar hur långt dessa kemikalier kan färdas när de väl kommer in i miljön. Detta visar att föroreningar rör sig i sammankopplade atmosfäriska och oceaniska system, och att det även i mycket avlägsna regioner finns ett arv av utsläpp från många decennier tillbaka, säger Ian Cousins.

Antarktis som miljöväktare

Studien ger en av de tydligaste bilderna hittills av hur PFAS når det inre av Antarktis is. Eftersom Antarktis ligger långt från stora befolkningscentra speglar kemikalierna där långdistanstransporter snarare än lokal kontaminering. Kontinenten fungerar i praktiken som en övervakningsstation.
– PFAS är extremt beständigt, så när de väl kommer in i miljön stannar de kvar väldigt länge. Våra resultat tyder på att dessa kemikalier kan fortsätta cirkulera genom atmosfären och haven i många decennier, vilket innebär att tidigare utsläpp kommer att påverka den globala miljön långt in i framtiden, säger Ian Cousins.

Resultaten understryker en enkel men oroande sanning: föroreningar respekterar inte geografiska gränser. Även om regleringar minskar utsläppen av vissa PFAS kan kemikalier som redan lagras i miljön – särskilt i haven – fortsätta cirkulera i årtionden. PFAS som släpps ut långt från Antarktis kan fortfarande samlas där.

– Även om de ekologiska konsekvenserna i Antarktis fortfarande är osäkra, visar resultaten hur beständiga kemikalier fortsätter att spridas världen över och understryker betydelsen av att minska utsläppen vid källorna för att begränsa ytterligare ansamling i denna region, säger Ian Cousins.

Läs artikeln i Science Advances: Atmospheric Transport and Deposition of PFAS in East Antarctica: Evidence from Snow Transect Measurements and a Multi-decadal Record

Läs mer om Ian Cousins forskning