SIS Klimaeffekter og SIS Nye Miljøgifter er avsluttet

En viktig intensjon med de strategiske instituttsatsningene har vært å styrke samarbeidet mellom fagretninger som tradisjonelt har samarbeidet lite, og gjennom det utvikle ny kunnskap. Satsningen har integrert en rekke ulike fagdisipliner og har resultert i økt synergi og også utradisjonelle prosjektsamarbeid som nå videreføres i de nye strategiske satsninger på NIVA fra 2016.

>> Les også: SIS Biodiversitet er avsluttet

De strategiske instituttsatsingene er forankret i forvaltningens behov for kompetanse. I 2016 starter NIVA opp tre nye SISer, og avslutter i tillegg til SIS Klimaeffekter og SIS Nye miljøgifter en fjerde, nemlig SIS Marin forsuring. De tre nye vil omhandle 1) restaurering av akvatiske økosystemer, 2) urbane vannutfordringer og løsninger, og 3) land-hav interaksjoner i et endret klima.

Bidrag bredt og smalt

De to nylig avsluttede satsningene har bidratt både til å oppfylle instituttets strategiske mål og forvaltningens behov for mer kunnskap. Bidragene har blitt til både gjennom vitenskapelig produksjon og kunnskapsformidling omkring klimaendringers betydning for vannmiljøet, samt nye miljøgifter i alle typer akvatiske systemer.

Også formidlingen av disse har vært viktig gjennom de siste fem årene.

- De to nylig avsluttede satsningene har i løpet av de siste fem årene til sammen produsert 69 vitenskapelige artikler, 161 foredrag på nasjonale og internasjonale møter og konferanser, og i tillegg formidlet resultater gjennom en rekke populærvitenskapelige artikler, avisoppslag og intervjuer i radio/TV, sier Øyvind Kaste, forskningsleder i NIVA og leder av SIS Klimaeffekter.

Instituttsatsningene på Klimaeffekter og Nye Miljøgifter har vært solid forankret i «Miljøvern­forvaltningens prioriterte forskningsbehov 2010-2015» samt i NIVAs strategi mot 2020, hvor eksempelvis klimaeffekter knyttet til vann er ett av tre prioriterte forskningsområder.

- Satsingene har også vært et viktig springbrett for å skaffe nye, relaterte forskningsprosjekter, samt et virkemiddel for å oppnå mer tverrfaglig samarbeid både innad på instituttet og med de andre miljøinstituttene, sier Elisabeth Lie, forskningsleder i NIVA og leder av SIS Nye Miljøgifter.

Klimaeffekter på vann fra fjell til fjord

Klimaendringene og utfordringene dette fører til for natur og samfunn ser dessverre bare ut til å øke i tiden framover.

Hovedmålet med SIS Klimaeffekter har vært å studere integrerte effekter av klimaendringer på fysiske, kjemiske og biologiske forhold i økosystemer fra fjell til fjord, samt å vurdere konsekvenser og mulige tilpasninger for viktige sosiale og økonomiske sektorer.

- Vi er nærmest blitt vant til at temperatur- og nedbørrekorder blir slått og at vi stadig oftere opplever naturskader som følge av vind, flom og skred, sier Kaste.

- Det er naturlig at materielle ødeleggelser og trusler mot liv og helse er i hovedfokus i forbindelse med slike ekstreme hendelser, men det som kanskje ikke får like store avisoverskrifter er både de kortsiktige og langsiktige konsekvensene klimaendringene kan ha for balansen i naturen og for økosystemtjenester som vi er avhengige av.

SISen har vært delt opp i fire arbeidspakker:

1. Karbon- og nitrogenomsetning i utmarksområder

2. Nitrogen- og fosforavrenning i lavlandsvassdrag

3. Interaksjoner mellom ferskvann og fjorder

4. Vurdering av samfunnseffekter og aktuelle tilpasningsstrategier

På tvers av alle tema har det vært et fokus på å studere:

• Effekter på ulik tidsskala (langsomme endringer, så vel som ekstreme hendelser)
• Koplinger mellom ulike økosystemkomponenter; terrestrisk, ferskvann, marint
• Koplinger mellom fysiske, kjemiske og biologiske forhold/faktorer

Kunnskap og påvirkning

Analyse av overvåkingsdata med ulik tidsoppløsning - fra lange dataserier til høyoppløselige sensordata, gjennomføring av eksperimenter for å teste spesifikke hypoteser, samt bruk av matematiske modeller for å kombinere miljøinformasjon og prosesskunnskap i tid og rom har alle vært viktige metodiske verktøy. Satsingen har vært organisert i delprosjekter som har adressert ulike problemstillinger innenfor eller på tvers av de fire arbeidspakkene.

- Prosjektene har generert ny kunnskap om samspillet mellom terrestriske og akvatiske økosystemers respons på klimavariasjon og klimaendringer, og hvordan dette i neste omgang kan påvirke viktige økosystemtjenester som drikkevann, badevann og energiproduksjon, sier Kaste.

- Vi har tatt i bruk ny sensorteknologi for å dokumentere korttidsendringer av miljøeffekter i forbindelse med ekstremvær. Samtidig har flere av prosjektene benyttet seg av, tilpasset eller videreutviklet matematiske modeller for å simulere hvordan fremtidige klimaendringer kan påvirke hydrologi, vannkvalitet og økologiske forhold i vannforekomstene.

Langsomme men alvorlige effekter

- Effekter som man ikke umiddelbart ser konsekvensene av trenger ikke å virke dramatisk i utgangspunktet, men vi vet fra tidligere at dette kan ha alvorlige følger på økosystemenes funksjon, for eksempel ved at nøkkelarter kan forsvinne, nye kan vandre inn og forandre økosystemene, eller vi kan få økt oppblomstring av giftige alger og oksygensvinn i innsjøer, forklarer Kaste.

Det kan også være effekter av kortvarige episoder, som f.eks. flom i byer, som i sin tur kan forurense vassdrag og sjøområder med næringssalter, miljøgifter og sykdomsfremkallende bakterier og virus.

- NIVAs strategiske instituttsatsning på Klimaeffekter har bidratt til å belyse slike problemstillinger, og NIVA vil fortsette arbeidet med kartlegging og forskning på disse viktige temaene, sier Øyvind Kaste.

>> Les mer: Verdens sjøer blir varmere

Nye miljøgifter

Hovedmålet med den strategiske instituttsatsningen på Nye miljøgifter har vært å styrke kunnskapen om kilder, spredning, effekter og risiko av nye miljøgifter i alle typer akvatiske miljø – samt å tette kunnskapshull knyttet til de tradisjonelle miljøgiftene.

- Satsingen har hatt fokus på at effektiv miljøforvaltning knyttet til miljøgifter krever god forståelse av hvilke trusler de ulike miljøgiftene kan utgjøre, sier Elisabeth Lie.

- I tillegg er forståelse av risiko og mulige tiltak for å redusere effekter av miljøgifter i og via det akvatiske miljøet sentralt for å kunne oppnå målsetningen om et giftfritt miljø.

Én million stoffer

Det er mye som er ukjent om miljøeffektene av de antatt én million kjemiske stoffer som finnes og som kan spres i miljøet. Stadig rapporteres det internasjonalt om forekomster av nye, menneskeskapte stoffer i naturen.

- Hvordan disse stoffene opptrer i naturen og hvilke effekter de kan ha er ofte ukjent, en problemstilling som har vært sentral for arbeidet med denne SISen, sier Lie.

Satsingen har gjennomført forskning innen fire hovedelementer:

1. Utvikling av nye og innovative metoder for overvåkning og vurdering av miljøfare
2. Effekter på alle nivå, fra gener til økosystemer
3. Miljøgifter i samspill med klimaendringer
4. Utvikling av regional-skala modellverktøy for risikovurdering

- Utvikling av nye metoder og forbedring av eksisterende metoder for prøvetaking og analyser av nye miljøgifter har vært et sentralt fokus i SISen. Dette har resultert i ny kunnskap om effekter av både nye og klassiske miljøgifter observert på gener, celler eller test-organismer og komplekse naturlige økosystemer, altså hvordan nye miljøgifter oppfører seg i og påvirker miljøet, forklarer Lie.

Non-target screening

Metoder og verktøy har blitt videreutviklet for hensiktsmessig og kostnadseffektiv overvåkning av nye miljøgifter. Det har ført til etablering av den avanserte analyseteknologien hypotesefri miljøscreening, også omtalt i fagmiljøene som "ikke-spesifikk screening" eller "non-target screening". Med denne metoden kan man identifisere miljøgifter uten at man allerede på forhånd velger hvilke stoffer man vil se på og man kan få informasjon om tilstedeværelse av potensielle miljøgifter som har uønskede toksiske, bioakkumulerende og/eller persistente egenskaper, og således vil ha alvorlige effekter på miljø eller helse.

- Hypotesefri miljøscreening er en analyseteknikk som benyttes i økende grad i miljøovervåking, og Miljødirektoratet benyttet denne analysemetoden i sin årlige miljøgiftscreening i 2014, sier Lie.

>> Les mer hos Miljødirektoratet: Screening program 2014

Verktøyet har også bidratt i strategiens arbeid med å forbedre aktive og passive prøveinnsamlingsteknikker til robuste overvåkningsmetoder. Satsningen har med dette utviklet en fleksibel og innovativ verktøykasse for fremtidig overvåkning og kartlegging av miljøgifter.

Et verktøy for prioritering av tiltak

SIS Nye Miljøgifter har også fokusert på modellering av transport, omsetning og avsetning av miljøgifter i det akvatiske miljøet. Utvikling av modellverktøyet INCA-contaminants gjør det mulig å forutsi dagens og fremtidens fordeling av miljøgifter i realistiske omgivelser på nedbørsfeltskala. Verktøyet kan benyttes til å presentere miljøgiftbudsjetter for Norge og således bli et nyttig verktøy for forvaltningen både for å visualisere risikoområder og den generelle miljøstatus, og for å prioritere mellom tiltak regionalt.

>> Les også: Nytt verktøy kan simulere og forutsi fremtidige miljøforurensninger

Satsningen har også, i samarbeid med SIS Klimaeffekter, initiert forskning på land-hav interaksjoner. Et sentralt tema her er hvordan klima, klimaendringer og andre typisk norske miljøforhold kan påvirke spredning, omsetning og effekter av miljøgifter i kystsonen. Forskningen har benyttet NIVAs infrastruktur i Storelva-Sandnesfjorden (ved Tvedestrand i Aust-Agder) for å studere hvilke faktorer som styrer mobilisering, transport og transformasjoner av organiske miljøgifter fra land til hav og om det kan oppstå negative kombinasjonseffekter av at flere miljøstressorer opptrer samtidig.

- Dette initiativet vil således gi økt innsikt i hvordan klimaendringer kan øke miljøgifttrusselen i kystøkosystemene i Norge, og arbeidet skal videreføres blant annet gjennom en utvidelse av studiet i Storelva-Sandnesfjorden-systemet, avslutter Elisabeth Lie.