| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Det dansk-grønlandske miljøsamarbejde

Den livgivende og dødbringende

Opstilling til UVB bestråling af laver ved Qaanaaq.

Når solen efter det arktiske vintermørke første gang viser sig på himmelen, bliver det behørigt fejret. Sådan har det været til alle tider. Men det varer ikke mange uger, førend det let kan blive for meget. Is og sne kan gøre solen fuldstændig blændende. I et solarie er det UV-strålingen, der bruner og de langbølgede infrarøde stråler, der varmer. Nøjagtigt som med den rigtige højfjeldssol.

Først nogle oplysninger som burde være skolelærdom, men som desværre ikke er det, til trods for at de kan være afgørende for det fortsatte liv på jorden:

Ozonlaget er beliggende over atmosfæren i stratosfæren. Før mennesker begyndte at sende klor og brom ud i atmosfæren - fra køleskabenes kølemidler, transformatorer, isolationsmateriale mv. - var ozonlaget tykkest ved polerne og i øvrigt nogenlunde lige tykt over Nordpolen og Sydpolen. Når klor og brom sendes ud, forstyrrer man den hårfine ligevægt i bunden af stratosfæren. Atmosfærebevægelserne omkring henholdsvis Nordpolen og Sydpolen er afgørende for denne proces.

Mild rensdyrlav, Cladonia mitis, der menes beskadiget af naturlig UVB bestråling ved Qaanaaq.

Antarktis kontinentet er omgivet af enorme vandmasser, hvilket betyder, at den kraftige luftstrøm, der er over Sydpolen, bliver stående over det antarktiske kontinent. Kombineret med ekstreme kuldegrader og et indhold af klorholdige stoffer øges nedbrydningen af ozonlaget og dermed øges den ultraviolette stråling særligt i det tidlige forår.

Modsat har vi i den arktiske ende af jordkloden et stort havområde, der for det meste er isfyldt og omgivet af store landmasser. Det indebærer, at luftmasserne er meget mindre stabile ved nordkalotten. Nedbrydningen af ozon er derfor ikke sket så hastigt her. Selv om man umiddelbart skulle have troet, at det netop var på den nordlige halvkugle, at dette skulle ske først, fordi det er her industrisamfundene - og dermed udslippene af klor og brom - er koncentrerede.

Ib Johnsen under opsætning af afskærmning mod UV-B stråler på en kantlynghede ved Qaanaaq.

Når ozonlaget nedbrydes slipper der mere UV-B stråling igennem til planterne og dyrene på jorden. UV-B strålerne er meget aggressive og ødelægger utroligt effektivt arvematerialet i cellerne. Samtidig kan disse stråler ødelægge en række enzymer og dermed øge risikoen for en række sygdomme betydeligt.

Arktisk guldblomme (Arnica angustifolia) fra NV Grønland.

Ozonlaget er således en nødvendigt forudsætning for liv på jorden på grund af UVB strålingens farlighed.

Ingen solfiltre

Dette er baggrunden for, at Dancea gennem de seneste år har været med til at finansiere en undersøgelse af, hvordan planterne i Arktis reagerer på denne nye situation. Ib Johnsen fra Botanisk Institut fra Københavns Universitet siger: "Tidligere var planterne vældigt godt beskyttede mod UVB af ozonlaget både i de arktiske og antarktiske egne. Det betyder, at planter og dyr ikke har spildt meget krudt på at beskytte sig mod UV-B stråling. Det har jo ikke været nødvendigt. Det har ozonlaget sørget for. Så de har nogle meget, meget dårlige tilpasninger til den nye situation, at der pludselig kommer meget mere UV-B strå-ling ned."

For at illustrere dette har man undersøgt flere slægter af kurvblomster, bl.a. Arktisk guldblomme (se fig.). Det viste sig, at i nærheden af ækvator, er alle planter vældig godt beskyttede mod UV-B, men tager man den samme slægt ved nordlige breddegrader, så har det åbenbart ikke spillet den store rolle at beskytte sig mod solens skadelige stråler. Her er der meget stor og tilfældig variation i forhold til beskyttelse mod UV-B. Dette er undersøgt i laboratorium. De forskellige arter, der hører til denne slægt, har en meget stor variation på dette punkt. Jo nærmere man kommer polerne, jo større variation.

UV-B bestrålingsforsøg i drivhus med mild rensdyrlav (Cladonia mitis). Lamper og lav er placeret bag beskyttelsesgardin. Ved siden af forsøget står et antal tobaksplanter til undervisningsbrug. Bemærk at 15-16 af de forreste potter utilsigtet står inden for bestrålingsområdet. Disse planter viser kraftig reduktion i væksten sammenlignet med de øvrige tobaksplanter.

Hvordan beskytter planterne sig mod UV-B? "Planterne benytter sig først og fremmest af to teknikker", fortsætter Ib Johnsen, "den første er, at de producerer et farvestof, et pigment, et af de såkaldte flavonoider. Disse stoffer absorberer UV-B i overhuden og forhindrer UV-B i at trænge ind i de fotosyntetisk aktive lag af cellerne. Disse pigmenter har større og større koncentrationer, jo nærmere vi kommer ækvator, og aftager jo nærmere vi kommer polerne. Den anden vigtige mekanisme er reparationsmekanismen. Planterne kan producere stoffer, som er i stand til at samle det sammen igen, som er blevet spaltet på grund af UV-strålingen. Altså reparere de skader, der er opstået. Begge dele kræver et vist overskud for planten."

Hæmmet vækst

Spørgsmålet er så, om planterne ødelægges eller ændres af UV-strålingen.

For det første bliver planternes vækst nedsat. Den enkelte plante får reduceret sin nettoprimærproduktion, som biologilæreren ville sige det (se fig. med opstilling i drivhus). For det andet sætter planterne ikke så mange frø. Det betyder til gengæld ikke så meget i arktiske egne, fordi vegetativ formering er meget udbredt der.

Det mest betydningsfulde er således, at produktiviteten går ned.

Sammen med Henning HeideJørgensen har Ib Johnsen beskæftiget sig med lavers følsomhed over for miljøpåvirkninger. Mosser er også følsomme, men danner de føromtalte flavonoider, hvad laver ikke gør. Man skulle tro, at laver således var ubeskyttede, men det viser sig, at laver danner nogle lavsyrer, der i nogen grad beskytter mod UV-B stråling. "Dette er muligvis en tilfældighed", siger Ib Johnsen, "og da der er meget stor forskel på lavsyrernes evne til at absorbere UV-B stråling, kan man formode, at de arter, der måske af tilfældige årsager har mere lavsyre, på langt sigt bliver mere dominerende."

Lav er blevet brugt til at vise noget om graden af forurening i byer. Er laver tillige særligt egnede til at vise noget om UVB strålingens påvirkninger? "

Ja, hvis vi skal se et tidligt signal i vegetationen på UV-B strålingens skadevirkninger, så er det en god idé at kigge på laver", svarer Ib Johnsen. "Laverne er aktive året rundt. Dvs. de er også aktive i den meget kritiske fase, hvor ozonhullet er særligt stort netop i de tidlige forårsmåneder, før snesmeltningen rigtigt har fundet sted. Der skal man i øvrigt huske på, at laver og mange mosser er fotosyntetisk aktive ved temperaturer omkring nul og endda under nul. De kan rent faktisk lave fotosyntese under sneen, endnu inden denne smelter væk. Der skal man huske på, at UV-B stråling spredes meget let. Himlen er blå, fordi kortbølget stråling spredes meget effektivt. Lyset spredes ned gennem sneen og UV-B strålingen kommer så at sige fra alle sider. Så i den periode, hvor der er særligt meget UVB stråling, der har du en fotosyntetisk aktiv plantegruppe - laverne - der derfor er i højrisikogruppe i denne fase."

En hårfin balance

For at forstå, hvorfor laverne er særligt følsomme, er det nødvendigt at forstå bare lidt af deres naturhistorie. En lav er en dobbeltorganisme: Et samspil mellem en svamp og en alge. Algen står for fotosyntesen og danner sukkerstof, som den afleverer til svampen. Svampen for vandforsyningen og de salte, der er opløst i vandet. Der er tale om et meget raffineret samliv mellem de to organismer, som er ældgammel - hundreder af millioner år gammel. Den symbiose er hårfin, og risikoen for, at den bliver forstyrret, er meget stor.

Ved laboratorieforsøg med bestråling af laver med UV-B kan man se nogle udvendige skader på laverne efter en dosis, der  ikke er meget højere end den, der optræder normalt i naturen. Desuden kan man også se ændringer inde i cellerne som et symptom på, at planterne begynder at bruge løs af de reserver, de har inde i cellerne. Derved bliver de dårligere rustet til at modstå andre stresssituationer. På grønlandske lavheder og ved feltforsøg har man kunnet gøre lignende iagttagelser.

Kantlyng hede ved Qaanaaq med Mild rensdyrlav, Cladonia mitis.

"Jeg forventer, at lavgruppen som sådan bliver reduceret. De, der bliver tilbage, er arter som af mere eller mindre tilfældige årsager er beskyttet mod UV-B, fordi de indeholder lavsyrer, som beskytter dem på samme måde som de pigmenter, de højere planter har", konkluderer Ib Johnsen.

Miljøbeskyttelse i grønland

Når man går i det grønlandske landskab, er terrænet mange steder nærmest dækket af lav.

Laverne lever og vokser i hundreder, ja i tusinder af år. Man kender så nogenlunde væksthastigheden af laver, fordi man har fotograferet det samme område med 10 års mellemrum og kan derfor anslå en blottet flades alder ud fra diameteren af de skorpeformede laver på fladen.

Hvis væksten som følge af øget UVB stråling hæmmes, kan man ikke bruge denne metode længere.

Men samtidig er det et varsel om en miljøpåvirkning, der påvirker alle levende organismer.

Hvis laverne ikke vokser så godt længere, kan det betyde en hel del for mange dyr. Hvis fx lige præcist rensdyrlav går meget tilbage, så skal man holde udkig efter rensdyrbestandene og disses reaktion.

Bestanden af rensdyr er ikke mindst begrænset af muligheden for vinterføde, som især består af rensdyrlav, der er rimeligt næringsrigt. Derved kan nedgang i rensdyrlav betyde nedgang i rensdyrbestanden.

Når fangerne i de tidlige forårsmåneder skal ud og fange sæler, er både fangernes og sælernes øjne særligt udsatte.

"Hvis jeg var grønlænder og interesseret i miljøbeskyttelse, ville jeg tage det her rimeligt seriøst. Jeg ville ikke være så bekymret over, at lavvegetationen ændrer sig. Det betyder nok ikke så meget. Der skal meget UV-B stråling til, før det bliver et rigtigt stort problem for rensdyrpopulationerne. Men jeg ville være meget bekymret for menneskelig sundhed og især synet. Arktiske egne har betydelige stigninger i UV-B stråling i de tidlige forårsmåneder", slutter Ib Johnsen.

Således kan man bruge laverne som måleinstrumenter til at vise nogle biologiske effekter af UV-strålingen i nogle af de planter, der er derude altid. Man kan bruge laverne som indikator. Det er ikke skaden i sig selv, der er det vigtigste, men de afledte effekter på dyr og mennesker.