Forskare om forskningsfartyget Falkor använde Remotely Operated Vehicle SuBastian för att samla sedimenttryckkärnor utanför Los Angeles kust under Biodiverse Borderlands Expedition i juli 2021. Kredit: Schmidt Ocean Institute
Ny forskning visar att djuphavsfiskar nära Catalina Island är förorenade med DDT-relaterade kemikalier, vilket avslöjar pågående risker från årtionden gamla föroreningar.
Under mitten av 1900-talet använde landets största DDT-tillverkare havet utanför Los Angeles kust som en dumpningsplats. Denna kemikalie, som är skadlig för både människors hälsa och vilda djur, finns fortfarande kvar i kustekosystemet över femtio år senare. Även om det var lagligt på den tiden, när detaljerna i denna industriella förorening fick stor uppmärksamhet 2020, väckte det stora farhågor från både vetenskapsmän och allmänheten.
I en ny studie fann forskare från UC San Diego’s Scripps Institution of Oceanography och San Diego State University att djuphavsfiskar och sediment som samlats in nära Catalina Island offshore avstjälpningsplats är förorenade med många DDT-relaterade kemikalier. Studien, nyligen publicerad i tidskriften Miljövetenskap och teknikbrev och finansierat av National Oceanic and Atmospheric Administration, avslöjar att resterna av DDT som dumpades för decennier sedan kan fortsätta att infiltrera de marina näringsnäten.
Inverkan på marina ekosystem och människors hälsorisker
Forskare undersöker omedelbart om de djupt begravda DDT-resterna sipprar in i marina ekosystem och utgör risker för vilda djur och människors hälsa. ”Dessa är djuphavsorganismer som inte tillbringar mycket tid på ytan, och de är förorenade med dessa DDT-relaterade kemikalier”, säger Lihini Aluwihare, professor i havskemi vid Scripps och medförfattare till studien. ”Att fastställa den nuvarande distributionen av DDT-kontamination i djuphavsmatnät lägger grunden för att fundera på om dessa föroreningar också rör sig upp genom djuphavsmatnät till arter som kan konsumeras av människor.”
Regulatorisk bakgrund och historisk kontext
Från 1948 till åtminstone 1961 skulle pråmar som kontrakterades av DDT-tillverkaren Montrose Chemical Corporation köra från hamnen i Los Angeles ut mot Catalina och pumpa tillverkningsavfall lastat med svavelsyra och upp till 2 % ren DDT direkt i Stilla havet. Denna offshoredumpning var laglig fram till 1972 och undgick till stor del offentlig granskning eftersom den överskuggades av Montroses andra avfallshanteringspraxis: pumpning av en mer utspädd sur slurry som också innehöll DDT genom LA Countys avlopp och ut i havet utanför Palos Verdes. Uppskattningsvis 100 ton DDT hamnade i sedimenten på Palos Verdes-hyllan, och Environmental Protection Agency förklarade det som en undervattens Superfund Site 1996. År 2000 beordrade en domare företaget att betala 140 miljoner dollar för att avhjälpa miljöskadorna. Forskning har sedan dess kopplat DDT-föroreningarna på Palos Verdes-hyllan till föroreningar och hälsoproblem i det lokala vilda djurlivet, inklusive sjölejon, delfiner, bottenmatande fiskar och till och med kustnära kaliforniska kondorer (sannolikt från att konsumera döda marina däggdjur).
Återupptäckt och allmänhetens medvetenhet
Catalina soptippen, nu känd som Dumpsite 2, återupptäcktes 2011 av David Valentine från UC Santa Barbara med hjälp av en undervattensrobot. Fynden fick allmän uppmärksamhet 2020 när Los Angeles Times publicerade en serie avslöjanden om regionens giftiga arv av offshoredumpning. Valentine och Scripps forskare har hjälpt till att kartlägga omfattningen av dumpningen och hittat DDT-relaterade kemikalier över ett område av havsbotten som är större än staden San Francisco. Vad som fortfarande är okänt är om den föroreningen stannar kvar eller om den rör sig genom undervattensmiljön på sätt som utgör faror för livet i havet eller människor.
Identifiera föroreningar
År 2021 påbörjade Aluwihare och andra samarbetspartners en serie forskningsansträngningar för att arbeta med två nyckelfrågor: Blir de DDT-relaterade kemikalierna som lurar på havsbotten nära Dumpsite 2 upprörda och intagna av det marina livet i djupet? Och kunde de identifiera ett slags kemiskt fingeravtryck som är unikt för föroreningen från Dumpsite 2 och andra offshore-dumpplatser som kan användas för att skilja dem från föroreningar som kommer från Palos Verdes-hyllan?
Teamet samlade sedimentprover och djuphavsdjur från vattenpelaren i San Pedro Basin nära Dumpsite 2 för att testa för ett brett utbud av DDT-relaterade föreningar. Forskningskryssningarna för att samla in dessa prover finansierades av National Science Foundation och Schmidt Ocean Institute.
Tester och resultat
Vanligtvis letar tester för DDT efter fyra till åtta kemikalier, men ett 2016-papper som Hoh och Aluwihare skrev tillsammans identifierade 45 DDT-relaterade kemikalier i späcket av delfiner utanför södra Kaliforniens kust. Resultaten visade att vilda djur exponerades för en mycket större svit av DDT-föreningar i den verkliga världen. I den aktuella studien testade teamet för denna större svit av DDT-relaterade kemikalier, känd som DDT+, i hopp om att det skulle kunna hjälpa till att utveckla ett kemiskt fingeravtryck för Dumpsite 2 och de andra offshore-dumpningsplatserna som används av Montrose. Tester för DDT+ ger också en helhetsbild av graden av förorening i sediment och djur som annars skulle kunna gå oupptäckt.
När forskarna analyserade sedimenten för närvaron av DDT+ fann de minst 15 kemikalier, varav 14 tidigare hade upptäckts i fåglar och marina däggdjur i södra Kalifornien.
Forskarna samlade in 215 fiskar som spänner över tre vanliga arter nära Dumpsite 2. Kemisk analys visade att fisken innehöll 10 DDT-relaterade föreningar, som alla också fanns i sedimentproverna.
Två av fiskarterna samlades in mellan 546 meter (1 791 fot) och 784 meter (2 572 fot) – Cyclothone acclinidens och Melanostigma pammelas. Den tredje, Leuroglossus stilbius, samlades in mellan 546 meter (1 791 fot) och ytan. De arter som samlades in på grundare djup innehöll en lägre koncentration av föroreningar och saknade ett par DDT-relaterade föreningar som var finns i de djupaste fiskarna.
”Ingen av dessa fiskarter är känd för att livnära sig i havsbottens sediment”, säger Anela Choy, en biologisk oceanograf vid Scripps och medförfattare till studien. ”Det måste finnas en annan mekanism som utsätter dem för dessa föroreningar. En möjlighet är att det finns fysiska eller biologiska processer som återsuspenderar sediment runt Dumpsite 2 och tillåter dessa föroreningar att komma in i djupare vattennätar.”
Pågående forskning och framtida steg
Fynden kan inte utesluta Palos Verdes Superfund Site som en potentiell källa till föroreningen i fisken, sa Aluwihare. Men flera bevis som avslöjats i studien – de lägre totala koncentrationerna och två saknade DDT-relaterade föreningar i fiskarter på grundare vatten, såväl som överlappningen mellan föroreningar som finns i sedimentet och de som finns i marina däggdjur och fåglar – pekar på att den alarmerande möjligheten att föroreningar rör sig från havsbotten och in i det marina näringsnätet.
”Oavsett källa är detta bevis på att DDT-föreningar tar sig in i djuphavsmatnätet”, säger Margaret Stack, miljökemist vid SDSU och studiens huvudförfattare. ”Det är anledning till oro eftersom det inte är ett stort steg för det att hamna i marina däggdjur eller ens människor.”
Hoh sa att det är viktigt att förstå de vägar genom vilka de DDT-relaterade kemikalierna kommer in i näringsväven och ”kommer att hjälpa oss att ta reda på vad vi ska göra när det gäller begränsning och vad vi inte ska göra när det gäller offshore-utveckling som kan förvärra detta problem genom att rör upp dessa föroreningar.”
Aluwihare sa att mer arbete måste göras för att lokalisera källan till DDT-föroreningarna de hittade i djuphavsfisken och fastställa om samma förorening finns i större fiskarter i öppet hav som konsumeras av människor.
Flera ytterligare studier pågår för att besvara dessa brådskande frågor. Forskare vid Scripps och SDSU analyserar för närvarande prover från fiskarter som riktas mot fritidsfiskare och kommersiellt fiske, inklusive basar och sanddab, för DDT+. Att jämföra kemikalierna och deras koncentrationer i dessa fiskar med sedimentprover som samlats in från Palos Verdes Shelf och Dumpsite 2 kan göra det möjligt för teamet att fastställa källan till toxiner i dessa fiskar.
”Vi ser fortfarande denna DDT-kontamination i djuphavsorganismer och havssediment mer än 50 år efter att de dumpades där,” sa Hoh. ”Jag är inte säker på om det företaget förväntade sig att konsekvenserna av deras föroreningar skulle vara så länge, men det har de.”
Förutom Aluwihare, Stack, Choy och Hoh var Raymmah Garcia, Tran Nguyen, Paul Jensen och Johanna Gutleben från Scripps samt William Richardot och Nathan Dodder från SDSU medförfattare till studien.