Steilene: Mørk fortid på overflaten, mørk fremtid på bunnen

Steilene er et populært friluftsområde, men det dype bassenget mellom øyene skjuler en dyster forurensningshistorie. Foto: Oslofjordens Friluftsråd
Steilene er et populært friluftsområde, men det dype bassenget mellom øyene skjuler en dyster forurensningshistorie. Foto: Oslofjordens Friluftsråd
Artikkelen fortsetter under annonsen

Øygruppen Steilene i Indre Oslofjord er et populært friluftsområde med gressletter, sandstrand og kulturminner. Men på bunnen av vannbassenget mellom øyene kommer det til å være dødt og livløst i lang tid framover.

Denne artikkelen er over ett år gammel og kan innholde utdatert informasjon

Artikkelen fortsetter under annonsen

Etter at EUs Vanndirektiv ble vedtatt i Brussel i 2000 og gjort gjeldende for Norge i 2007, fikk myndighetene et krav på seg om at både ferskvannsforekomster og vannet langs kysten skal ha god kjemisk og økologisk tilstand og på sikt tilbakeføres til det som er den naturlige tilstanden.

Det førte til at både vannforskere og miljømyndigheter fikk mye å gjøre – for elver, innsjøer og fjorder var fortsatt til dels betydelig forurenset.

Professor Elisabeth Alve og studentene hennes har sittet mange timer bøyd over mikroskopet for å artsbestemme de små dyrene som forteller om miljøtilstanden både i dag og i tidligere tider. Foto: Bjarne Røsjø
Professor Elisabeth Alve og studentene hennes har sittet mange timer bøyd over mikroskopet for å artsbestemme de små dyrene som forteller om miljøtilstanden både i dag og i tidligere tider. Foto: Bjarne Røsjø

Men hva var egentlig den naturlige tilstanden i vannforekomstene – før vi begynte å forurense dem med kloakk, industriutslipp og avrenning fra landbruket? Det fantes ikke generelle metoder for å bestemme slikt da EU-politikerne vedtok vanndirektivet.

Men nå har professor Elisabeth Alve, hennes medarbeider Silvia Hess og tre studenter ved Institutt for geofag utviklet en ny metode: De har brukt mikroskopiske bunndyr i Steilene-bassenget utenfor Nesodden til å finne ut når vannet på bunnen ble alvorlig forurenset og hvordan forholdene var der før forurensningen startet. Den samme metoden kan brukes i mange andre vannforekomster, mener professor Alve. De tre studentene er Adam Todd Pearce , Tatiana Sacco og Hege Kristine Vågen.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

Steilene er i parentes bemerket et sted med en blodig fortid: Navnet sies å stamme fra tortur- og henrettelsesinstrumentet som ble kalt steile, og mye tyder på at øyene tidligere ble brukt som rettersted for farlige forbrytere. Også i dag er Steilene til dels preget av dysterhet og død, men bare hvis du oppsøker bunnen av det dype bassenget mellom de fem øyene.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

Smådyr sladrer om naturtilstanden

De mikroskopiske og bunnlevende foraminiferene, som også kalles poredyr (det latinske navnet Foraminifera betyr «hullbærere»), er sentrale i metoden Alve og hennes forskningsgruppe har utviklet. Foraminiferene kan så vidt sees med det blotte øye, og de har et skall som hos noen er kittet sammen av sandkorn og andre fremmedlegemer som dyrene har funnet på bunnen, mens andre lager egne skall av kalk.

(Saken fortsetter under)

Denne vesle foraminiferen, også kalt poredyr, heter Nonionellina labradorica og er karakteristisk for bunnforhold med liten til moderat belastning av organisk materiale. Foto: UiO
Denne vesle foraminiferen, også kalt poredyr, heter Nonionellina labradorica og er karakteristisk for bunnforhold med liten til moderat belastning av organisk materiale. Foto: UiO

Foraminiferenes skall varierer sterkt i form og størrelse, fra ganske enkle, bittesmå kuler og rør til meget kompliserte spiraler og rekker med mange enkeltkamre. Derfor kan et trenet øye artsbestemme dem i mikroskopet. Men la oss ta konklusjonen først:

Artikkelen fortsetter under annonsen

– Våre undersøkelser tyder på at bunnen av Steilene-bassenget ble oksygenfri og død så sent som etter annen verdenskrig. Sedimentene må dateres før vi kan tidfeste dette nærmere. Årsaken til oksygensvikten er en kombinasjon av begrenset dypvannsutskiftning og tilførsel av kloakk og andre forurensninger, som heldigvis er kraftig redusert i senere tid, sier professor Alve til Titan.uio.no.

– Men området kommer sannsynligvis ikke til å bli oksygenrikt og friskt igjen av seg selv, med mindre det settes i verk spesielle tiltak. Området vil med andre ord ikke vende tilbake til naturtilstanden uten videre. Bunnen kommer isteden til å være svart og død i lang tid framover.

Artikkelen fortsetter under annonsen

Sedimentene er en historiebok

De små foraminiferene etterlater seg tomme skall når de dør. Etter hvert som tiden går, kan det samle seg store mengder av disse skallene på havbunnen, men samtidig blir det hele tiden avsatt nye sedimenter på havbunnen. Dette fører til at de døde foraminiferene synker dypere ned i sedimentene for hvert år som går. Den nye metoden går kort fortalt ut på å bruke disse fossile foraminiferene som indikatorer på både tidligere og nåværende miljøforhold.

Artikkelen fortsetter under annonsen

– Det kan vi gjøre fordi vi har dokumentert at artssammensetningen og fordelingen av foraminiferer på havbunnen varierer i takt med miljøforholdene, forteller Alve.

(Saken fortsetter under)

Brunfargen på denne sedimentprøven avspeiler gode bunnforhold, slik det er på utsiden av Steilene-bassenget. Prøver fra bunnen inne i bassenget er til sammenlikning svarte og illeluktende. Prøvetakeren "Gemini corer" øverst til venstre. Foto: UiO
Brunfargen på denne sedimentprøven avspeiler gode bunnforhold, slik det er på utsiden av Steilene-bassenget. Prøver fra bunnen inne i bassenget er til sammenlikning svarte og illeluktende. Prøvetakeren "Gemini corer" øverst til venstre. Foto: UiO

Med dette som utgangspunkt kunne forskerne ta prøver av sedimentene på bunnen i Steilene-bassenget og undersøke hvordan miljøforholdene har endret seg historisk.

– Når vi beveger oss nedover i sedimentene på havbunnen, beveger vi oss samtidig bakover i historien. Sedimentene er som en historiebok som forteller oss hvordan miljøforholdene har variert med tiden. På denne måten kan vi finne ut hva som er naturlig økologisk status i området, og dette gir oss et direkte sammenlikningsgrunnlag for vurdering av dagens forhold, forklarer hun.

Tsjernobyl daterer sedimentene

Forskerne var i utgangspunktet usikre på hvor mye sedimenter som tilføres hvert år i Oslofjorden. De fikk ikke svaret før Jane Dolven ledet analyser som viste at sedimentene på ca. 5 til 15 centimeters dyp (avhengig av hvor i fjorden man er) inneholder den radioaktive isotopen cesium-137.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

– Det finnes ingen naturlige kilder for denne Cesium-isotopen i Oslo-området, så denne forurensningen kunne ikke komme fra noe annet enn Tsjernobyl-ulykken i 1986. Ved hjelp av en spesiell isotop av bly, 210Pb, fikk vi bekreftet at cesiumtoppene ligger temmelig nøyaktig 30 år bakover i historien, forteller Alve.

Forskerne konstaterte på denne måten at den største konsentrasjonen av tungmetaller som de fant nede i sedimentene, tilsvarte forurensninger som ble avsatt i fjorden på 1960- og 1970-tallet. Det rimer godt med at den største forurensningen fra industrien og befolkningen i Oslo-området foregikk på denne tiden.

Les også: Renere nedbør gjorde innsjøen mer forurenset

Steg langsomt opp av havet

De fem øyene i Steilene, som ligger utenfor Alværn på Nesodden, steg langsomt opp av havet for cirka 2.000 år siden på grunn av landhevingen etter siste istid. Vannmassene på overflaten og et stykke nedover i dypet i Steilene-bassenget er mettet med oksygen og har god miljøkvalitet, men forholdene på bunnen er svært dårlige. Prøver av sedimentene på bunnen viser at de er svarte helt ned til ca. 30 cm i den indre (nordlige) delen av bassenget, og det er et tegn på at bunnen har vært oksygenfri og død på grunn av forurensning i mange år.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Denne gamle tegningen viser grevene Struensee og Brand på «hiul og Steyler» i København etter henrettelsen i 1772 for majestetsfornærmelse. Steilene skal ha blitt brukt til slike henrettelser på den tiden. Illustrasjon: Det kongelige Biblioteks samlinger, Wikimedia
Denne gamle tegningen viser grevene Struensee og Brand på «hiul og Steyler» i København etter henrettelsen i 1772 for majestetsfornærmelse. Steilene skal ha blitt brukt til slike henrettelser på den tiden. Illustrasjon: Det kongelige Biblioteks samlinger, Wikimedia

Årsaken til det dårlige bunnmiljøet er at det dype bassenget er avgrenset av grunne terskler på fra cirka 20 til omtrent 50 meters vanndyp på alle kanter. Dette fører til at det kalde vannet som ligger innenfor og dypere enn tersklene er innestengt. Det kan gå flere år mellom hver gang temperatur og passende vindretninger fører til så mye sirkulasjon at vannet helt på bunnen av Steilene-bassenget blir skiftet ut med nytt og friskt vann.

Artikkelen fortsetter under annonsen

Det innestengte vannet er bare en del av årsaken til at bunnmiljøet er dårlig. Den andre viktige årsaken er at det ligger mye gamle og forurensede sedimenter på bunnen, med høyt innhold av organisk materiale. Dette fører til at alt tilført oksygen i bunnvannet blir brukt opp temmelig fort under den naturlige nedbrytingen.

– Det ser ut til at den indre delen av Steilene-bassenget ble oksygenfritt først, det er nemlig her vi finner de tykkeste sorte sedimentene. Vi har ikke fått gjennomført en direkte datering ennå, men mye tyder på at oksygenmangelen utviklet seg såpass sent som i tiden etter annen verdenskrig, sier Alve.

Artikkelen fortsetter under annonsen

– Det var jo i den perioden vi hadde den største eutrofieringen (link is external), med store algeoppblomstringer som følge av økt tilførsel av næringssalter (nitrogen og fosfor) til fjorden fra avløpsvann (befolkningsvekst) og gjødsel fra landbruket, tilføyer hun.

Miljøtiltak virker!

Den gode nyheten er at miljøet i Indre Oslofjord er blitt mye bedre i løpet av de siste tiårene, vesentlig på grunn av rensetiltak og strengere lovgivning.

– Når vi analyserer sedimentene som er avsatt til ulike tider, kan vi se helt tydelig når ulike typer utslipp og miljøgifter er blitt forbudt. Norsk institutt for vannforskning (NIVA) har for eksempel påvist et dramatisk skifte som skjedde i 2001, da renseanlegget på Bekkelaget flyttet utslippet sitt ut til dypt vann i Indre Oslofjord. Det førte til en dramatisk forbedring av oksygenforholdene i Bekkelagsbassenget, og dette kan vi se ved at sedimentene ikke lenger er sorte, men brune og fine. Det fører igjen til at de foraminiferene som trivdes der tidligere, da vannet var rent, kommer tilbake, forteller Alve.

Artikkelen fortsetter under annonsen
Artikkelen fortsetter under annonsen

Steilene-bassenget er dødsdømt

Men miljøforbedringen i Indre Oslofjord har altså ikke nådd bunnen av Steilene ennå. Professor Alves og studentenes undersøkelser tyder på at bunnen kommer til å være oksygenfattig og død i riktig lang tid framover.

– Det ligger så mye organisk materiale på bunnen av Steilene-bassenget at det er usannsynlig at vannet kan vende tilbake til naturtilstanden uten at det iverksettes spesielle tiltak. Kanskje det går an å dekke til sedimentene med rene masser, slik det er blitt gjort andre steder. Det er muligens et slags lyspunkt at Steilene-bassenget har lagret store mengder karbon som ellers ville befunnet seg i atmosfæren, antyder Alve.

Et fantastisk arbeidsredskap

Professor Alve og medarbeidere har tatt med studenter fra Institutt for geofag på mange tokt med UiOs forskningsfartøy FF Trygve Braarud for å komme fram til disse resultatene.

Artikkelen fortsetter under annonsen
FF Trygve Braarud er UiOs største forskningsskip. I bakgrunnen det mindre søsterskipet FF Bjørn Føyn på tokt rett utenfor Drøbak. Foto: Bjarne Røsjø, UiO
FF Trygve Braarud er UiOs største forskningsskip. I bakgrunnen det mindre søsterskipet FF Bjørn Føyn på tokt rett utenfor Drøbak. Foto: Bjarne Røsjø, UiO

– FF Trygve Braarud er et fantastisk arbeidsredskap, blant annet fordi fartøyet i praksis er et laboratorium som gir studenter på alle nivåer unike muligheter til å komme ut på sjøen og få praktisk erfaring med marint feltarbeid. Vi skaffer samtidig til veie samfunnsnyttig informasjon som ikke kan oppnås på annen måte. I tillegg har fartøyet en meget dyktig skipper, som har gjort en fantastisk jobb med å utstyre fartøyet med det beste som finnes av utstyr og instrumentering, og et mannskap som er gjennomført profesjonelle og hjelpsomme, forteller Alve.

Artikkelen fortsetter under annonsen

– Samtidig er det slik at vi ønsker oss et nytt forskningsfartøy, blant annet fordi det er nødvendig å møte nye miljøkrav og utvide mulighetene for undervisning og overnatting. Men vi kan ikke ha et skip som er vesentlig større enn FF Trygve Braarud, for da mister vi muligheten til å komme til i trange og grunne farvann innaskjærs. Universitetet trenger et forskningsfartøy som tar vare på det beste fra FF Trygve Braarud i en moderne og fremtidsrettet innpakning, konstaterer Elisabeth Alve.

Les også:

Den Røde Dronningen - eventyr og evolusjon

Matematisk modell viser fordelen av å jakte i flokk

Våre artikler om forskningsskipet Trygve Braarud

Saken er opprinnelig publisert på Titan.uio.no