Livet i bottensediment påverkas av bekämpningsmedel

Mikroorganismer i sjöar och vattendrag bryter ned organiskt material och är en viktig födokälla för organismer högre upp i näringskedjan. Nu kommer en avhandling om vad som händer när rester av bekämpningsmedel ansamlas i bottensediment. Anneli Widenfalk från SLU visar att vissa mikroorganismer missgynnas, och att utrymmet för andra därmed ökar. Dessutom tycks mikroorganismer kunna bidra till att bekämpningsmedel återförs till det biologiska kretsloppet, i stället för att fastläggas på bottnarna. Bekämpningsmedel från jordbruk, skogsbruk och industri kan spridas till sjöar och vattendrag där de ofta binds till sediment. I sedimenten finns mikroorganismer som lever av att bryta ned organiskt material och dessa mikroorganismer kan i sin tur bli föda åt plankton, kräftdjur, maskar och andra bottenlevande djur. Anneli Widenfalk har i sitt doktorsarbete utfört en rad laboratoriestudier för att öka kunskaperna om hur bekämpningsmedel och mikroorganismer påverkar varandra i sötvattensediment. De tester som gjordes med naturliga bottensediment visar att mikroorganismer påverkas väldigt olika av olika bekämpningsmedel, och att koncentrationen har mycket stor betydelse. När sediment under en kortare tid utsattes för halter av bekämpningsmedel som beräknats vara säkra för miljön minskade den mikrobiella aktiviteten* med 20–24 procent. Detta gällde alla de fyra bekämpningsmedel som testades. När detta experiment sedan upprepades med en hundra gånger högre koncentration av bekämpningsmedlen blev resultaten överraskande – i detta fall var det bara ett av bekämpningsmedlen som minskade den mikrobiella aktiviteten. Att höga koncentrationer av vissa bekämpningsmedel inte minskade den mikrobiella aktiviteten kan bero på att känsliga grupper av mikroorganismer hämmades eller dog, medan toleranta grupper, åtminstone kortvarigt, kunde öka sin aktivitet. Att det verkligen kan ske förskjutningar mellan olika typer av mikroorganismer** när de utsätts för bekämpningsmedel bekräftades i ett uppföljande långtidsförsök. Detta försök antydde också att låga och höga koncentrationer gav förskjutningar i olika riktningar i förhållande till opåverkade sediment. En förändring mot ett mer föroreningstolerant, men mindre nedbrytningskompetent mikrobsamhälle, kan bidra till en minskad nedbrytning av organiskt material på bottnarna. När även större bottendjur dör till följd av bekämpningsmedelsexponering förstärks denna trend. I standardiserade tester av olika ämnens giftighet används ofta ett artificiellt sediment. När Anneli Widenfalk undersökte detta fann hon att det har flera gånger lägre mikrobiell aktivitet, biomassa och diversitet, samt även en annan sammansättning av mikrober, än naturligt sediment. Detta kan påverka hur testsubstansen bryts ned och därmed hur dess giftighet bedöms, vilket bör beaktas när resultat från toxicitetstester utvärderas. För att få det artificiella sedimentet mer ”naturligt” föreslår Anneli Widenfalk att man tillsätter ett extrakt av mikroorganismer från ett naturligt sediment. En annan studie visade att mikrobiell aktivitet kan göra sedimentbundna föroreningar mer tillgängliga för andra organismer. Koncentrationen av ett insektsmedel i fjädermygglarver (Chironomus riparius) var högre i prover med sediment som innehöll utvecklade biofilmer (mikroorganismer med omgivande ”slem”) än i prover med sterila sediment. Den bakomliggande orsaken tros vara att larverna äter av biofilmerna som har en effektiv, men ändå svag, bindning av många organiska föroreningar. Föroreningarna frigörs därför lätt under nedbrytningen i magen, vilket leder till ett ökat upptag i organismer. Sammantaget visar dessa studier att mikroorganismer i sediment kan påverkas av pesticidexponering, men även att de själva kan påverka hur tillgängliga pesticider är för andra organismer. Därför bör man ta hänsyn till mikrobiella processer vid riskbedömningar av bekämpningsmedel. * Måttet på mikrobiell aktivitet var infogande av en aminosyra i mikroorganismernas proteinsyntes ** Förändringar i mikrobsamhället mättes med molekylära metoder Fil. Mag. Anneli Widenfalk, inst. för miljöanalys, SLU, försvarar fredagen den 11 mars kl. 09.30 sin doktorsavhandling Interactions between Pesticides and Microorganisms in Freshwater Sediments - Toxic Effects and Implications for Bioavailability. Disputationen äger rum i sal L, Undervisningshuset, SLU, Ultuna, Uppsala. Fakultetsopponent är Prof. Marie E DeLorenzo, NOAA/National Ocean Service, Marine Ecotoxicology Division, Charleston, USA. Mer information: Anneli Widenfalk, 018-67 31 02 E-post: Anneli.Widenfalk@ma.slu.se