\:>:<i'.,;/;<> KMR--0/93 SMR.- /«! UNIVERSITETET I BERGEN SENTER FOR MILJØ- OG RESSURSSTUDIER ISSN MHWW r m mm mwrn fmm HUB WWII

Transkript

1 \:>:<i'.,;/;<> KMR--0/93 SMR.- /«! UNIVERSITETET I BERGEN SENTER FOR MILJØ- OG RESSURSSTUDIER ISSN MHWW r m mm mwrn fmm HUB WWII

2 ÉÉÉ ^J Q PH C0 2 -injeksjon i havet, ef f ekter på marint liv SMR-rapport 6/93 tf CD av Thorolf Magnesen UNIVERSITETET I BERGEN SENTER FOR MILJØ- OG RESSURSSTUDIER ISSN MASTER ' I K6

3 Side 30 [46J.47 COSMOLUXR5 EA11S100W ( ) ( ) (0.209,0.248) J * 48 COSMOLUX-R EAM4-100W J 1 49,50 COSMOLUX-R EAMM00W/R ) ( ) (0.091,0.092) «I SI.JS2) COSMOLUX RCS XAM5-I00W (0.181,0.196) S3.(M) COSMOLUXCS XA W ( ) (0.080,0.083) (0.044,0.060) (0.261,0.279) S (0.125,0.189) ** 60 WALDMANN F8S/100WUV ORIGINAL WOLFF Dl 100W (0.192,0.209) (0.053,0.055) ( ) M, Tabell 5: Rørgrupper ned spektra 1 foralikhet > 99.5% ± 0.5 og total effektiv irradians innanfor intervall pi 10%, relativt til en faktor valgt til 0.30 W/a 3. Hver rørkategori er gruppert med en bokstav A..M, soa karakteriserer spektralformen, og en indeks 1..10, soa angir kategoriens effektive irradians i intervall på 10 prosent. Systematiseringen av rørspektra, slik de er vist i tabell 5 viser at samme produkt kan ha flere typebetegnelser. Dette må tolkes som ren markedsstrategi blant leverandører av rør. Tabellen viser også at par av rør med lik typebetegnelse kan avvike i spektra1form savel som strålingsutbytte. Eksempelvis gjelder dette to rør av typen Wolff Bellarium S, som awek ± 30% og ±17% med hensyn til effektiv irradians i E-UVB og E- UVA. Dette fører til at den optimale doseringstiden for solariebrukere vil variere tilsvarende, avhengig av hvilken produksjonsserie rørene kommer fra. I forbindelse med utstedelse av godkjenningsdokumenter kan det vere på tide å avkreve rerfabrikantene garantier for at produksjonskvaliteten holder visse toleranser. Det er også interessant å registrere at rørtyper som fabrikantene/leverandørene hevder å vere identiske ikke faller inn under samme rørkategori. Dette gjelder f.eks. Original Wolff Dl 100W, som hevdes vere identisk med Wolff Lifesun s LS W. Mållngene viser at spektra for førstnevnte rørtype er svakt forskjøvet mot høyere bølgelengder (rødforskjøvet), ved sidan av at spektralformen for langbølget UV-stråling er noe slakare. Dette gir 10-20% forskjell i effektiv irradians. En må forvent* at de rørtypene soa Statens strålevern har mottatt for spektralaåling virkelig har vert fabrikknye, og at forskjellar i spektra bare avspeilar tilfeldig* varisjonar 1 produksjonsprosessen. Likefullt lar vi Original Wolff Dl forbli en rørkategori for seg, inntil malinger på flere rar kan dokumenter* at rørtypen faktisk er identisk med Lifesun S.

4 2 INNHOLD FORORD 3 SAMMENDRAG 4 BAKGRUNN 5 I. BUNNFAUNA I DYPHAVET 5 Inndeling av fauna 5 Dyregrupper 5 Beskrivelse av samfunn i dyphavet 6 Biomasse 6 Artsrikdom 7 Reproduksjon og vekst 7 II. TÅLEGRENSER (ph) FOR MARINE ORGANISMER 9 Normale ph forhold u Betydning av redusert ph 10 Effekter på egg og larver 10 Effekler på fødeopptak og veksl 12 Effekt på overlevelse 13 Effekter på skall 13 Andre effekter 13 Betydning av tidsaspekt 13 Konklusjon ph-effekter 14 III. Skadevirkninger ved injeksjon i norske områder 15 IV. Reduksjon av skadevirkninger 16 V. Følsomme områder 16 VI. Faa- for permanente skadevirkninger 17 VII. LITTERATURLISTE IX

5 Side 36 enkelte spektralt form-ulike rørkategoriene. Ut fra et overslag av usikkerheten i målingene (uer om dette i diskusjonsdelen pkt. 6) har en valgt en toleransegrense på 15%, d.v.s. at sekundærtypen ikke får overstige primærkategoriens middelverdi for effektiv irradians med mer enn 15% i hvert av spektralområdene. x LJ.IJ.XV C x un^ci. itrjfii «/^^v»*i IM«A.kwiu uc w x.inc; *. w symbolsk framstilt som et hierarki av noder og forbindelseslinjer. Nodene symboliserer rørkategorier. Nodene er plassert i nivåer 1..10, bestemt av nodenes effektive irradians, relativt til 0.30W/m 2. Forbindelseslinjene er retningsangitt og peker på de nodene som kan tillates som alternativ. Noder som er markert med dobbeltring kan ikke nås fra andre steder i hierarkiet. For å finne fram til hvilke rortyper som kan tillates brukt (sekundærtyper), lokaliserer man først den noden som inkluderer primertypen (hovednoden). Alle rortyper i hovednoden kan benyttes i tillegg til side- og undernoder (med sine side- og undernoder, igjen) i pilenes retning. Rangeringsmetoden har innebygd den svakhet at måleusikkerheten gir rom for inntil 15 prosent sterkere rørtyper enn primcrtypen, noe som bryter med intensjonene for denne grupperingen. Ukritisk brukt kan systemet føre til at solarier med irradiansverdier nar opp not grenseverdiene, kan komme til å overstige grenseverdiene med opptil 15 prosent med alternativ rørtype.

6 SAMMENDRAG Nyerc eksperimenter og forhedrete innsamlingsmetoder har vist at seiv om tettheten av organismer i dyphavet er luv, så er samfunnene artsrike (høy diversilet). Den henliske fauna helar hovedsakelig av hevegelige ådselspisere (krabber, slangestjerner og Ilsk) og ulike former for filtrere og sedimonlspisere. Dominerende dyregrupper er børstemarker, krepsdyr og skjell. Litteratur viser at marine organismer er megct følsomme ovenfor endringcr i ph. Eksponering lii ph verdier lavere enn det som dyrene normalt lever under fører til markerte effekler både på reproduksjon, vekst og overleving. Skadelige effekler kan oppstå ved reduksjon på kun 0.2 ph-enheler ved at skall begynner å gå i oppløsning, og effekienc øker ved økende ph-reduksjon. Unge (små) -divider er mindre tolerante enn eldre (store) individer. lor å hindre skade på marint miljø har U.S. Environmental Protection Agency anbefalt at maksimalt lillatt avvik i ph i åpne vannmasser ikke må overstige 11.2 ph-enheter. Del påpekes i rapporten at datagrunnlaget er lite, og at det er gjennomført få Iangtidsog livssyklusstudier. I bakgrunnsmaterialet for rapporten er det gill at injeksjon av CO2 vil selte opp en bunnslrøm med ph verdier Ira 4,5 til 6,5. Disse verdienc er langl lavere enn normal ph i sjøvann, og langt lavere enn grenseverdier for skadelige effekler. Del kan derfor forventes skadevirkninger på bunnfauna.

7 5 BAKGRUNN Ved høy-konsenlrcrl opplysning av C(>2 i sjøvann, vil sjøvannet bli tyngre. Fra et injeksjonspunkt vil det derfor kunne settes opp telthetsdrevet bunnslrøm som transporterer COT mut større havdyp. I denne bunnstrømmen vil det nær injeksjonspunktcl være sterkt redusert ph som gradvis øker igjen med dypet etter som del berikete vannet blandes med omkringliggende vann og evt. vekselvirker med CaCOi-rike sedimenter. I ; ølgende ph-verdier er oppgitt som forvernet ved injeksjon: Dybde(m) Øvre grense Nedre grense 200 (utslipp) Dei er ikke niermere hesiemt hvor langs kysten en eventuell injeksjon vil kunne linne sted. Det er heler ikke antydet noe om arealer som vil bli berørt av den oppsatte bunnstrømmen. I. BUNNFAUNAI DYPHAVET Inndeling av fauna Dei er vanlig å inndele bentisk fauna i nrganismer som lever på sedimentet lepibenihos), de som lever på sedimentet og i tillegg i vannsøylen over sedimentet (bemhopelagisk). og de som lever nede i sedimentet (infauna). Fauna kan også inndeles etter størrelse (Valiela 1984) i grupper som: mikrofauna (3-45um), meiofauna ( um) og makrofauna (større enn 450um). Bcgrepet megafauna bruke.s olle om Mørre dyr. som lever oppe på sedimentet og kan ohserveres med foto og langes med tral. Basert pa organismcncs evne til fri bevegelse deles de i bevegehge (erratc) og laslsillende (sessile) organismer (Gage & Tyler 1991). Dyregrupper Den err.iie del av megafaunaen dominercs av 'nippen pigghuder (Echinodennala). og i mindre grad av krepsdyr (Dccapoda) og bunnlevende fisk. Den sessile del av mcjmldunucn dominercs av svampcr (Ponfcra), hydroider. beniiske maneter, sjøfjsr og koraller icoclenier.ua). mosdyr (Bryo/oa)og rankcføttinger(bruchiopoda). M.ikri't.mri.H'n i d>ph.ivel er mindre kieni enn megafauna. men gruppen dominere», av rvr\i«'m.irkcr ilvlurucu' mm k.in uigiorv <'>til 7S >; av totalt mdiudanlall (Gage

8 & Tyler 1991). Deretter folger gruppone leddyr (Arthropoda) og bløtdyr (Mollusea). Blant leddyrene dominerer ulike typer krepsdyr (Crustacea, også inkludert Ainphipnda og i.sopoda), mens dominerende grupper blant bløtdyrcne er snegl (Gastropoda), muslinger og sandskjell (Bivalvia), og sjøtenner (Scaphopoda). Grupper av ormelignende organismer som Nemertina, Sipunculida og Pogonopfora er også tallrike. 6 Gruppen meiofauna er mindre undersøkt enn makrofaunagruppen. Gruppen bestar av hade flereellede dyr og store eneellede organismer som Foraminifera. Svært lite er kjent om de mindre organismene (mikrofauna) i dyphavet. Kn god beskrivelse av fauna som generelt forekommcr i dyphavet og hvilke grupper av bentiske organismer som finnes er giu i Gage & Tyler (1991). Kunnskapen om fauna i dyphavet i norske farvann er mangelfull sammenlignet med tilgrensende grunlområder. En oversikt over organismegrupper funnet ved undersøkelser i norske farvann (Tabell I) viser at de Heste større grupper er representert. Innenfor hver av gruppene kan det være funnet et stort antall arter. El eksempel er inncn gruppen Ami>hipmlu der Buhl-Jensen (1986) fant 149 arter. launagruppene, som er rapportert å være dominerende, er sterkt avhengig av hvilken type redskap som er benyltet. I undersøkelser med trål ps dyp større enn 2000 m påviste Dahl ei al. (1976) flest individer i gruppene sjøpølser (Holothurioidea), børstemarker (Polychaela) og spolormer (Nematoda), mens bruk av epibentisk slede gav Hest individer av skjell (Bivalvia), og deretter fulgte børstemarker og sjøpølser. I ndersi.kelser har visi at ta. Ill* av artene funnel i den dype delen av Atlanterhavet vjr muslinger og sandskjell (Bivalvia), mens i meiobenlhos var spolormgruppcn i Nematoda) dominerende (Allen 1979). Beskrlvels* av samfunn I dyphavet Biomasse Biomassen av bentiske dyr langs Norskekysten og i Norskehavet er relativ høy Miumenlignel med andre havområder. Typiske verdier for v&lvckl av benthos i kvsin.i-re omrader er g m-, mens de i Norskehavet er i størrelsen 1-50 g m- ig.ij!i' A: Tyler IWI i B.1do mein og makrolaunacn viser aviagende biomasse med økende J\p. men trenden kan lorstyrres u\ geografiske lorskieller. Biomassen av snolormer I Nenulod.i) i Norskehavet er funnet i variere fra 1 til 7} mg C7m J. og de høm-ste ^er^lk lv lorekom ved loten *\ konlinentalskramngen (Jensen I9XX)

9 7 Artsrikdom Tidligere mente man at dyphavet representerer el homogent miljø med liten variasjon nåde geografisk og tidsmessig, og dette ville favorisere få spesialiserte arter. Senere undersøkelsor har imidlertid vist al dyphavet hestar av dyresamfunn med stor artsrikdom (diversion). Som eksempel kan nevnes undcrsøkclser i NV Atlanteren hvi.r det totalt ble funnet nesten 1600 makrobenlhosartcr pa dyp ned til 30(10 ni (Gage&Tyler 1991). I Norskehavet gjennomførte Dahl et al. (1976) en større unders0ksl.se med mange typer tedskap. Deres konklusjon var at faunaen i dypbasscnget var fattig med fa arter, men rik med hensyn på tetthet av individer. Undcrsøkelsen viste også store variasjoner mellom geografiske områder, og kunne være forårsaket av produksjonsforhold i overflatelaget og på tilstøtcnde grunlområder. Reproduksjon og veksl Nye undcrsøkclser har visi al det eksisterer tydelige sesongmessige v.iriasjoncr i reproduksjon og følgelig sesongmessig rekruttering til fauna i dyphavet. Veksten til dyrene er ofl: langsom. men dette cr ikke en generell trend. Undersøkelser har visl at mange former for yngelpleie er utpreget, og al dyrene sjeldcn har pelagiske larver (Gage & Tyler 1991).

10 Tnbdl 1. I-'aunasiruppcr tunnet dypere enn 200m (Gage & Tylor 1991). Liltcralurrel'eranser gjelder orgnnismcr påvist \ imdersokelser langs Norskekysten og tilstimende omrader. I NO Dl lni.inniiilrm Ipi-1> lnf;iumi (iléniarec Qvale 19X6 Oschmann 1991 Xennphyopl», HayriMe S H.r../o a A tm v be 1 KKAll Neman riim Dahlotal Dahl el al. 1976, DimM Jensen I98K hi.'.. ]..n.t! >,.,, iili.l.i A 11 IK' Ihi.i I'olychaetti Kpifauna Dahl et al Dinet Glémarecl973. Dycrelal. I9W Ohj-'inhiifU Hrséus 1982 Dant et al Dahl et al Romero-We nei 1987 Dine! I97K I.ndiiruda M.-llll-..! I'nuirhel & Warén Rosenberg et al. 19K7 Buhl- Mortensen & I lomrier (in press) Dahl el al Alten thchmann (ilémarec 1973 Dahl el al Oschmann 1991 Staph*.pi HJJ Dahl ct al Oschmann 1991 AplaorpruKa Pulyplactjihma ('rmutea fhliacmla t 'umaie a lanauiai.ra Vy f. nt>y<>h]e* Amphi oi(lej l«t>.ja IVop>>04 f-pifauna Dahl ei al 1976 Ouhnunn 1991 rtr*negiid&fou»l</9 Dahl et al Dine Dahl el al Dwci 197* Dahl cl al. 197A llahl Dahl ri al 1976 Huhl lensen 9KA, Dahl ei al Dinel I97M. Svivuiiun 9X2 Dytt ti ti 9tW < f* ll il Dahl ei al!v7ft l>ia#t IVJH DaM nal I97h» irr» pr «Ju DahJeial 197A RoKnhtff f rt al I9R7 D)rf rial 19*4 Dahl ri al I* W» <ik*num 1V7I tvrnal 9M Dahl n al 19)*. Khin.<i.t*.» M>'l>'ihMf*>nl««ffeMrial '#M filrmafn Il7> Dahl ri al l7* Dwrtal I'» 4 IWilttil T'Tft ttawnri nal 19*4 DaMrtal )»'*

11 Tabell I forts. launagrupper tunnel dypere enn 2()()m (Gage & Tylor 1991). I.iUeralurrcferanser gjelder orgamsnier påvist i undersokelser langs Norskekysten og i tilstittendi: omrader. Dyer cl al. 1'1«4 l) lll)>"- lolllm.k' ( åkare,! lii-xjciiiu-llnlac Altyimai-ci Antipati) un.i.sreerrslnip * Teiid.il J 9S2 Aclin.in.i Dahl «al. iy?f> Aunt Innar ia I'ciimiiiilacca Scckiruinia Cr i no i doa Scalpellidac MI>../...I llf.ithi"i'>.hl.t lunu.ll.l Oi..n.lri t hihve< Aseittuice.t Mymnikl;ie St Ui<IiJ.te Rajidao Chlt)n< ihlhalmijae Atele*i>iipiilae ("hmiih-riifiie HaKwnuntU- Scuqwniiiai' lienlhapelaguk (Wnihisk Oschimnn 1991 Oschmann 19<»1 Dahl «al A i jf titl ji- AleiHH.V )iialiitac Ss ruphohf jfichidiie ttenihopeiagisk Notjunifiidae Mjiri>uritljc 1.ipantW Ophidndjc Mandat- H)thitida IfKhitifidjf AphyonttW I tf-ttultc Apiiyttnidiw II. TÅLEGRENSER IDH) FOR MARINE ORrtANISMER Normal* ph forhold Normal variasjon i ph i sjtivann ved 35 "AM> er 7,8 8,2 (Knulzen 1981). Rc.spira.sjon kan fore ul al sjovanncls ph blir lavere, mens fotosyntese kan føre til en til.svarcnde hovere ph. Sjovanncis relaiivi konstante ph skyldes den gode bufferkapasiteten i lunets bikarnonalsystcmcl Forcnklcl kan systemet fremstilles som folgcndc likevekt (M-tclnlyre l"7x>. Hid Clho HjOh «=. H+ + HCOy» 2H + + C(h 2 " VVJ m>rnul pfl er boveddelen.iv kjrbnndioksyd tilstede som bikarbonatamoncr. Økt nllorsel.n karbondioksid torer ttl Oki wreinnholil op loleelig lavere ph

12 II) Setydning av redusert ph. tin reduksjon i ph fører lii at sjøvannets kjemi endres, og likeveklen mellom forskjellige komplekse ioner og enkle metallioner forandres. Likeledes påvirkes oppløseligheten av forskjellige stoffer. Den kvantitative betydning av slike reaksjoner er imidlertid lite kjent, men i prinsippet påvirker de forhold som giftighet og akkumulering av metaller i organisk vev og næringskjeder (Knutzen 1981). Hffekter av redusert ph på marine organismer er studert i stort omfang for flora (hiide mikro- og makroalger), mens omfanget av faunaundersøkelser er begrenset. De fleste eksperimentelle undersøkelser (Tabell 2) er knyltel til organismer i grunlomriider, der økt respirasjon kan medføre lavere ph i vannmassene. ResulU:'ene (Tabell 2) synes å vise al en reduksjon i ph ned mol 7,5 medfører hegrensede effekfer. Del finnes imidlerlid eksemplcr på at effekter kan inntre ved luiyere ph. Oppløsning av skall og økt dødelighet hos skjell er observert for både perleøsters og sandskjell ved ph 7,6 (Kuwatani & Nishii 1969, Bamber 1987), Wickins (1984) fant også al den kritiske ph var høycre enn 7,5, og observerte både lap i vekten av skallet og økt innhold av magnesium i reker (Pendens monodon) ved ph 7.6. I ph intervallet 7,5-7,0 er det påvisl unormal larveutvikling og økt dødelighet hos skjellarler som Mmenaria mercenaria og Crassosiiea virginica (Calabrese og Davis I9fi6l. Kn reduksjon i ph lii mellom 6 og 7 gir klare effekter for bløtdyr ved hl.a. redusert lilirering (Loosanoff & Tommers 1947, Bamber 1987), unormal larveutvikling og økt dodelighel (Calabrese & Davis 1966). Sjøvann med ph under 6,0 er blitt bruki eksperimentelt lii opptening av skallet til larver av hl.a. snegl og pigghuder (l>enmiiglon& Hadfield 1989). Mikroorganismer får sterkl redusert veksl ved ph lavere enn og det samme er i.helle for nukroalger (Tabell 2). Effekler på alger er lite relevant for reduksjon av pl 11 ilypvann, men viser samme trend som for manne dyr. t.fftkur på rgg og larver. Svømine.iktiviK-len og respirasjonen hos spermalo/oer (ra krakehollen Hrmitrairniu.i l>ul,lunimu\ er laveie ved ph 6,6 enn ved normal pr I lph=k,2. Mila et al. 199(1) Akrvuli el al i I9X.M ohserverio redusert gamet respir,is on hos hlaskiell ta1uilu\ i /»/;>i ti.tr ph».ir laure enn l.it

13 'I a Ml 2 I-.lkkk'i av u'tlnscrt pli pa marine orgauismer. Kritisk pl I liieen. olk'r tine redusert Itachrach & I.uccicardi H ( >32> '.^.. Iithi.ph.Tid) I.avert delineate, mindre tifvegclig ug Mumping av celler Swift & Taylor 1966 M;-ili.ii!i- Kulena 5(17, redusert vekst Hutton&Zobell(l949) Vi.-l-n hfil-iturofilin 5tr% reduser! veksl Zobell(l94n Kei'usert filtrering og kortete apnings lid av skall f 'ttiktna} hevegelse av skall Loosanoff & Tommers (1947) Normal larve utvikling Oki dndehghet av unge (60 d.) økt divlehghct av larver (18 d.) Gaarder(l932) Bamber 1990 Bamber 1990 Ok! voksen dødelighei Økt vekt lap. skyldt» skall Kuwalani& Nishii (1969) ( r.ni.'w/i'n I'if.i;"'"" Økte liirvenuirulitel Inni be ring av larve utvikling Redusert lane veksl Calbrese* Davis (1966) Bamber (1990) øki lar vemorialilet Inhihering av larve utvikling Redusert lane vekst Calbrcse& Davis (1966) Vekttap av carapace økiinnholdav Mg Minket innhold av Sr WickinS(198JI \t\hlu* nluht Hedusert gajnelrcspirasjon 7,6 Akberalietai.<19B5) økt hjertefrekvens <7.0 Schliepet(l955) Økt dtxlelighei 6.6 Bamber t niptmln. u\»iiht Inhibenng av tudeinniak 70 Bamber (1987) Inhihering av skallveksl 7.0 Redusering av soma 7.0 økt ilullupplnmng 7.5 ) oriindiet adferd 6.0 økt nkituiitet r,...' y.sl SkalloppliMniDg Penninglon & Hadfiel l.m. lht-.m.h Skjllofpltuniog /, lu,!. n SkalloppUnnintf li."». rni, i,ii Nedatt <v«trnmeakti vitet og Mitaetal (1990) ; -' '" """' (eipiraijiwi hm ipermatozoa 6.6 \..inhh,-m.t Økt rnxuliiet <6.7 Hopetal (1977)

14 12 ligg og larveutvikling hos skjellarlene M. mercenaria og C. virginiai ble redusert når ph var lavere enn henholdsvis 6,7 og 7,(1 (Calabrcse & Davis 1966). Normal larveutvikling hos flaløsters {Ostrea eclulis) er observert ned til ph 7,0 (Gaarder 1932), men pavirkning over lengre lid (18 dager) kan øke dødelighetcn (Bamber 199(1). Tijiwr I Hltekl av pli-variasjon pa utvikling av egg, overleving og vekst (%) hos larver av skjeltet Merecnaria mercenaria (Calabrcse & Davis 1966). Utviklingsstadier til dyrpåvirkcs både av økning og av reduksjon i ph i forhold til normaltilstanden. Gradvis reduksjon i ph til under 7.5 gav f.eks. markert reduksjon i utvikling av eggene til skjcllet M. mercenaria, mens yllerligere reduksjon gav redusert larveveksl og økt dødelighet (Fig. I). VJjekter på fødeopptak og vekst. Pumperaten hos voksne østers (Ostrea virginica ) reduseres ved reduksjon av ph. Ved pl I 4.25 var pumperalen bare ca. 109! av normal filtrering (Loosanoff & Tommers 1947) Reduseret filtrering kan medføre al skjellene vil fa en lavere vekst (Winter WS7>

15 Bamher (19X7) fant inhihering av fødeopptak hos sandskjell (Venenipix deciixnta ) ved ph 7,0. Perleøstersen ipinaadafuscula ) fikk nedsatt vekst når ph hie holdt pii ca. 7,5. mens skjell i vann med ph 8 visle god vekst (Kuwatani & Nishii 1969). Effekt på overlevelse. Reduksjon i ph furer lii redusert overlevelse både for unge ng eldre individer. Kuwatani og Nishii (1969) fant oki dødelighel hos voksnc perleøsters (P.fucata) ved ph 7,48. Bamher (1987 og 1990) undersøkte Venerupis decussata og Mytilux edulis, og fant økt mortalitet ved henholdsvis ph 7,0 og ph 6,1-6,4. Små skjell av V. deaixxata påvirkes mer av lav ph enn store skjell (Bamher 1990). Kritisk ph lnr overlevelse hos Craxsoxuea xixax fant Bamher (l*/90) lii å være ph 6. Også planktoniske krepsdyr viser økt dødelighel ved reduksjon i ph, og loracartia tonxa er del blitt observert økt dødelighet ved ph 6,7 (Rose et al. 1977). 13 Effekter på skall. Kalkholdige skall vil oppløses når ph reduscrcs noe under normaltilstanden. Prosessen skjer gradvis og er avhengig både av ph og av tid. Oppløsning av skall er observert hos perleøsters Pinctadafucata ved ph 7,6 (Kuawatani & Nishii 1969) og hos sandskjell Venenipix ilecusaia ved ph 7,5 (Bambcr 1990). Skalloppløsing er også observert hos reker ved ph < 7,6 (Wickins 1984). Prinsippet med oppløsing av skall ble benyttet av Penninglon og Hadficld (1989) som metode for a fjerne skall hos cvenebratlarver. Metoden går ut på å oppbevare larvene i surt vann ph 5-6, til skallet er borte og de indre organer kan dermed sluderes. Andre effekter Reduksjon i ph fører til forandring i åtferd hos marine organsimcr. Økt hjertefrekvens ble observert hos blåskjcll ved ph < 7,0 (Schlieper 1955). Loosanoff og Tommers (1947) observerte østersen O. virginica, og fant unormale bevegelscr ved ph 7,0 og lukking av skall ved ph 6,5. Sjøvannets kjemi påvirkes ved reduksjon i ph og kan føre til økning i mengde og giftighei av ulike stoffer. Teoretisk kan en reduksjon i ph f ra 8 til 7 medføre at den relative mengden av kobberioner øker fra I til 3095, og dette har følger både for hioukkulenng av av melaller og for giflighchknut7.cn 1981). Betydning av tidsaspekt Mange av de giennomførlc effektstudicr har foregått over relativt korte tidsrom (limer til dager) 1-angtid.svirkmnger av lav ph på marine organismcr er en viktig faktor med tanke p.i deponering av C"( )i i dyphavel. og likeledes spørsmålet om deponeringen skal lnrt'g.1 kontinuerlig eller over korlere penoder.

16 Bamher (I'MOi insane slore hla'skjell Myiilus eilulis for sjøvann med forskjellig grad av surliel (Hg. 2). Den lavesle pli (5,X) gav den raskesle dødelighelcn, og eller 15 dager var dødeligheten 25',? og elter 3(1 dager lik 100 %. Skjell utsalt for ph 6,6 hadde 10(1 'X overlcvclse eller 15 dager ogxo V, etter 30 dager. Ligncndc resullaler ble funnet i studier av sandskjell (Venerupis decusata) av Barn her (19X7), som observerte økt dødelighct etter 8 dager ved ph 6,5. Lengre lids eksponering (< 30 dager) ved ph 7,55 førte til økt oppløsing av skallet (Fig. 3). \ PM 5 8 * l-ijjur 2 (Ivcrlcvclsc l'i ) for siorc M. edulis ved fire ph nivåcr (Bambcr 1990). Konklusjon ph-effekter. I.ilteraiur viser at marine organismer er meget følsommc overfor endringer i ph. eksponering lii ph verdier lavere enn del som dyrene normalt lever under fører til markerte effekler bade pa reproduksjon, veksl og overleving. Effcklenc vil øke med økende reduksjon i ph (Fig. 3). Knut/en (I l )X 1) konkludene etter gjennomgang av litteratur al del var få bevis for skadelige effekler ved reduksjon på 0.5 lii 1.0 ph-cnheter. men han påpekte al datagrunnlaget var lite. og al del var gjennomført få langtids- og livssyklussiudier. ll.in påpekte imidlerlid også at enkcllc studiergav absolutt grunnlag for forsiktighei ved pil reduksjoner ut over 0.1 lii 0.2 ph-cnhcler. lnr å hindre skade på marint miljø har U.S. Environmental Protection Agency anhet.ilt ai maksimali lillall avvik i ph i åpnc vannmasscr ikke må overstige 0.2 phenheier if.iw l*>76) Perkins i 1476) salle 0.1 som grenseverdi for åpne farvann. men menle,ii større svingninger burde akseptere* for produktive gruntområdcr og k\ sil.ir\ann

17 15 leedmi; inhibited, llr-sh weigh! infer io.', shell tjrowiii reduced. increasing i shell dissolution activity suppressed, shell oflen closed, hyper-extension S0% or greater "lortalily (small ctanisl 3 ~ ph I ur.v Oppsummering av cffckicr av reduser! pil på sandskjcllct Venerupis decussata veil niindrc Clin 30 dagers eksponering (Ramber 1987). Ill Skadevirkninqer ved injeksjon i norske områder Forventedc skadcvirkninger ved injeksjon som seller opp en tclthetsdrevel bunnslrøm, sum transporterer CO2 mot større havdyp er som følger (ten Hallers-Tjabbes 1992): 1. Forandring i ph eller surhet i sjøvann 2. Dannelsc av C0 2 "innsjøcr" 3. Frigjøring av gass (C0 2 ) bobler som produserer sløy 4. Turbiditctsstrømmcr av C() 2 IXinnelsc av C0 2 -innsjøer kan medføre en langvarig skadevirkning på dyrelivet i området al' - lier ph-slahililcten i "innsjøen". Frigjøring av gass vil produsere støy, som kiin pavirke akustisk kommunikasjon og orienlering av ulike marine organismcr. Stoy Ir.1 bobler vil også kunne skremme fisk bon Ira området, men delte vil ha lokal ellekl Turbiditctsstrømmcr vil kunne skape pulser av vertikal vannbcvegelsc av vanntiuvser med lav ph Dette vil ha innvirkntng i najrområdene over beriket bunnslrøm eller innsjø. Mo\ed\ek.icn 1 denne rapporten er lagi pa effekler av redusert ph pj marin buniil.iuii.i I bakgrunnsmaterialet for rapporten er det oppgin al pm verdier som \t!! -:»-V.-11 iii.- \i-i.l deponering a\ CO; 1 dvph,i\el ul v.irc mellom 4.0 og fi.s tw-il iniek\.':iv»te.l <2 1 "' nn og pa 2IMH> 111 ilvpi DINV verdicne er langt lavere enn del M-rn

18 . p ma helrakles sum grenseverdier for skadelige virkninger. Det mi derfor konkluderes al en eventuell injeksjon vil medføre skadevirkninger pi fauna. Del ma papekes al fa sludier av ph-effekler er gjennomført pi dypvannsarler. Det er imidlertid liten grunn til a tro at dyphavsarter er mur tolerante ovenfor ph endringcr enn gruntvannsarler, da de er tilpasset svært stabile ph forhold. IV Reduksjon av skadevirkninger De nevnte skadevirkningene pi det biologiske miljø vil kunne reduseres om injeksjonen medfører en mindre reduksjon i ph enn forutsatt her. Ut fra konklusjonen om al marine organismcr tåler svært liten leduksjon i ph (< 0,2-0,5 ), må det derfor fortitsetles at ph i vannstrømmen vcd bunncn blir høycre enn 7,5-7,8. Som tidligerc nevnt vil skadevirkningene avhenge både av surhetsgrad og tidsrom for påvirkning. Dersom organismene utsettes for redusert ph i 30 til 40 dager må reduksjonen i ph være mindre (ph > 7,X) for å unngå skade. Ved eksponering over kortcre tid (1-5 dager) kan sannsynligvis lavere ph (ph > 7,5) aksepteres. V Folsomme områder Spesielt lølsomme områder må vurderes ul fra om områdene er særlig viktig å uppretlholde eller om området er spesielt følsomt ovenfor ph endringcr. Områdene kan vare relatert til generelle miljøvemhensyn eller til økonomisk bctydning for Norge. Del sisle gjelder spesiell for fiskerier (gyteområder og fiskevandringcr). liner vir kjennskap er ingen områder langs kysten av Norgc dypere 200 m foreslått regulert ul fra miljøvemhensyn. Vi har heller ikkc grunnlag ul fra faunasammenseliung a hevde al bestemte områder vil være mcr følsom enn andre områder. Ilere liskeartcr gyier dypere enn 200 m, og cggcnc kan være følsomme for endringcr i pm. Lange (A/c/vu molva) er av slor økonomisk bctydning i Norgc. Den er mcsl lallnk mellom Sladt og Vesterålen, og den gyter i tidsramme) april til juni på M«) m dyp i en sjøtempcralur på ft-10 grader. Eggene svever like over bunn og klekkes eller ca 10 døgn (Pelhon 19X5). Kveite im/yir>j,'/rmh> hipi»>i(li>smi.\) gylcr vcd norskekysten på m dyp. cnlen i gionei pa havbunnen eller i f jordene. Gyling foregår i lidsrommei desember lii mai. men med hovcdiynguc pi senvinlcren. Eggene gyies pi eller nær bunn. men stiger oppover i vannrruvsene oller gyling ipilhon 1'JX.S).

19 . p Flere viktige fiskeslag foretar vandringer dypere enn m. Fisk vil mest sannsynlig unnvike områder med lav ph, men vi har ikke funnet referanser som kan smtte eller avkrefte dette. Hvilke reaksjon fisk vil få er avhengig av hvilke areal og dybdeintervall som påvirkesav den oppsalte bunnstrømmen. 17 VI Fare for permanente skadevirkninqer Effekter på marint liv er knyttet til forandringer i både biologisk og fysisk miljø som målte skje som følge av en injeksjon. Dersom en forutsetter at eventuell skadevirkning kun rammer biologisk miljø, så vil delte sannsynligvis være en tidsbegrenset effekt. Kolnniserings- og rekrulleringsmekanismcr til bunndyr vil over lid resultere i nyetablering av dyregrupper i området. Det er karakteristisk for dyplevende organismer at ulike former for yngelplcie er utbredt og at antall avkom er lavi. Rekolonisering til områder vil derfor skje over tid, men det aktuelle tidrommel er vanskelig å forutsi. Eksperimenter i Atlanterhavet har vist at dersom fauna fjernes Ira et område, så er 3 til 5 år ikke tilstrekkelig for at samfunnet skal returnere til opprinnelig form (Grassle & Morse-Porteus 19S7). Etablering av biologiske samfunn i dypel er sterkt knyttet til sedimentets sammensetning og beskaffenhet. Sedimentet fungere både som skjerm mot prcdatorcr og som føde ved at de fleste dyphavsdyr henter føden direkte fra scdimentoverflaten (Gage & Tyler 1991). En permanent forandring av sedimentet vil derfor medføre permanent forandring av biologiske miljø. I praksis vil dette si at etablerte biologiske samfunn vil kunne forsvinne, men de vil sannsynligvis bli erstatte! av andre ari.ssammensctninger over tid. Den faktiske skadevirkning en bunnstrøm med lav ph vil fa på det biologiske og lysiske miljø vil avhenge av geografisk og biologisk omfang av effektene. Dersom delte skal vurderes må vi vite mcr om den bunnstrømmen injeksjonen vil sette opp. både med hensyn til geografisk spredning og areal, og med hensyn lii tidsaspektet.

20 18 VII. LITTERATURLISTE Akberali H.B.. MJ. Earnshaw & K.R.M. Marriolt 19X5. The action ol'heavy on the gametes of the marine mussel. Mytilus etlulis (L.). MAR. ENVIRON. RES. Vol. 16. pp Allen J. A The adaptations and radiation of deep-sea bivalves. SARS1A 64: Bachrach & Luccicardi 1932: Influence de la concentration en ions hydrogene (ph) sur la multiplication de quelques diatomées marines. REV. ALGOL., 6, Bambcr R. N The effects of acidic sea water on young carpet-shell clams Venerupis ilecussata (L.) (Mollusca: Veneracea). J. EXP. MAR. BIOL. ECOL. 108(3): The effects of acidic scawatcr on three species of Lamellibranch mollusc. J. EXP. MAR. BIOL. ECOL.143(3): Basford D, A. Eleftheriou The benlhic environment of the North Sea (56 degree to fil degree N). J. MAR. BIOL. ASSOC. U.K. 68(1): Basford D, A. Eleftheriou & D. Raffaelli The infauna and epifauna of the norlhern North Sea. NETH. J. SEA RES. 25(1-2): Bjerkeng B. & Knutzen J Evaluation of ecological consequences of seawater scrubber effluent from FISkt-hydro sulfur dioxide removal process when applied to a 1200 Mwe coal fired power plant. Report O from Norwegian Institute for water research, Oslo. 81pp Seawater scrubber effluent from flue gas treatment - an evolution of possible ecological conseqences. WAT. SCI. TECH. 15: Buhl-Jensen L The benthic amphipod fauna of the West-Norwegian continental shelf compared with the fauna of five adjacent fjords. SARSIA 71: Buhl Mortensen L. & Htiisavicr T The mollusc fauna along an offshore-ljord gradient. (In press). Bout hel P. & Wan!n A The abyssal molluscan fauna of the Norwegian sea and Ms relation to other faunas. SARSIA 64: Brattegard T. & Fossa J. H Rcplicabilily of an epibenlhic sampler. J. MAR. BIOL. ASSOC. U.K. 71(1): CalubrcM.' A. & Davis II. C The ph tolerance of embryos and larvae of Mmtnurn men entirui and Crassnitrea virginica. Biol. Bull 131: Crjnnur (i J.. Dyer M. F & P D. Fry Funnet results from headline camera Mir>cys in the north va I MAR BIOL ASS UK 64: D.ihl I-. I. I aubier. M Sihuol & J O Sternberg 1976: Some quantitative a'sulls on rvnthu o-mmuniiu-n nl the deep Norwegian sea ASTARTF ,

21 I * Dahl F.. I97y. Amphipoda gammal idae from the deep Norwegian sea a preliminary report. SARSIA 64^7-59. Dighy P. S. B.19X4. Calcification in ihe shore crab. Carcinus maenas (L.): ph and the precipitation of carbonate from sea water and blood. J. MAR. BIOL. ASS. U.K. 64: Dine! A. 197X. A quantitative survey of meiohenthos in th e deep Norwegian sea. AMBIO SPECIAL REPORT. 6: Dyer M.F., G.J. Cranmer, P.D. Fry & W.G. Fry 19X4: The distribution of benthic hydrographic indicator species in Svalbard waters, J.MAR.BIOL. ASS. U.K. 64: Elcfthcriou A. & Basford D. J. 19Xy. The macrobenthic infauna of the offshore northern sea. J. MAR. BIOL. ASS. U.K ErseUs C. iys2. Allanlidrilus. a new genus of deep-sea tubtficidac (Oligochatca). SARSIA 67: Gage J. D. & Tyler P. A. 1 yy I. Deep sea biology: A natural history of organims at the deep-sea floor. Cambridge university press. 504pp. (iaarder iy.32: Unlersuchungen uherdie Produklions- und Lebensbedingungen in norwegischen Auslerpollen. Bergens Museums Årbok Nalurvitenskapclig rekke Nr. 3, Glemarce M The bentiv communities of the European north atlantic continental shell. OCEANOGR. MAR. BIOL. ANN. REV. 11:263-2X9. Gravsle, J.F. & L.S. Morsc-Portcus 19X7: Macrofaunal colonization of disturbed deep-sea environments and the structure of deep-sea benthic communities. DEEP-SEA RES. 34:19' Holt T. & Lindeberg G. B. 1991). Deponering av C()2 i verdenshavene og i ikke olicfttrende geologiske formasjoner. Insliiull for konlinenlalundersøkclser og petroleumsteknologi A/S. Rapport nr I5pp. Mutton W. E. & ZohcllC. E The occurence and characteristics of methaneo*idi/ing bacteria in manne sediments. JOURNAL OF BACTERIOLOGY 5HJ Jcnwn P I9XX. Nematode assemblage* in the deep-sea benthos of the Norwegian Sea DEEP-SEA RES 35(7A);I X4. Knui/cn J I9HI F.flect\ ol decreased pm on manne organisms. Marine Pollution Bulletin Ku» juni V & Nishn T I9ft9 [illcits ol pm of culture waicr on the growth of the Jjpanew r>mrli>)mer BILL JAP SIK - SCI FISH 35(4): (1 loo-sinoit V I. Al- > Tommes 1947 Film «I low ph upon rale of water pumping,. o»mcis(kinv»irgini.j AVUIIMIC RECORD 99fV>Kf>ft9

22 2(1 Maelntyre F 'Inward a Minimal Model of the World C() 2 System. 1. Carbonate-Alkalinity Version. THALASSIA JUGOSLAVIA 14{l-2):63 - yx. Mareone B. M. 19X0. The meiobenlhos of fjords: a review and prospectus. In: Freeland H. J.. D. M. Farmer & C. D. Levings (eds): Fjord ceanograhpy. Plenum Pre.ss. New York. Mclntvre A. D. l l J7X. The benthos of thw western north sea. RAPP. P.-v. RÉUN. ' CONS. INT. EXPLOR. MER. 172: Mir/a F. B. &Gray J. S. I f# 1 The Fauna of Benlhic Sediments From the Organically Enriched Oslofjord, Norway. J. EXP. MAR. BIOL. ECOL. 54 (2): Mita M Ueta N.. Harumi T. & Suzuki N The influence of an egg-associated peptide on energy metabolism in sea-urchin spermatozoa: the peptid stimulates preferential hydrolysis of phosphatidycholinc and oxidation of fatty acid. BIOCHIMICAetBIOPHYSICAACTA. 1035(2) f Kchmann W Ecology and bathymetry of the Late Quaternary shelly macrobenlhos from bathyal and abyssal areas of the Norwegian Sea. SENCKENB. MARIT. 21(5-6): Pearson T. H. 19X0. Macrobenlhos of fjords. Pp in: Frceland H. J, D. M. Farmer & C. D. Levings(eds); Fjord ceanograhpy. Plenum Press. New York. Pennington J. T. & M. G. Hadficld A simple method for the decalcification of living invertebrate larvae. J. EXP. MAR. BIOL. ECOL Perkins 1976: The evaluation og biological response by toxicity and water quality assessments. Pp 505-5X5 in Marine Pollution (R. Johnston, ed.). Academic Press. London. Pethon 19X5: Aschenhougs store fiskebok, H. Aschenhoug & Co. (W. Nygaard) A/S. Oslo. 447 pp. Qvale G 19X6. Distribution of benlhic foraminifcrs in surface sediments along the Norwegian continental shelf between 62" and 72"N. GEOLOGISK TIDSSKRIFT. 66: ReesH L & Elcflheriou A. 19X9.North Sea benthos: A review of field investigations into the biological effects of man's activities. J. CONS. OEM 45(1>: 2X Romero Wel/el M. B 19X7 Sipunculans as inhabitants of very deep, narrow burrows in deep-sea sediment MAR. BIOL 96:87-9! Rose. ( t). Williams. W.G.. RolliMcr. T.A and Pasxish. PR. 1977: Method for determining acute tonicity of an Kid waste and limiting permissible u<nccntralions al boundaries nf an oceanic mixing /one Envir.Sci Technol. III4I Kint-nrvrtf R. Grav J S. Josefton A B & Pea/sun T. H. 19X7. Petersens henlhic «tjiions revisited 2 Islhc (Klof jord and eastern Skagerrak enriched'' J EXP MAK Ril II. I-.COI..105(2 1)

23 21 Rygg B. 19K5. Distribution of spedes along pollution-induced diversity gradients in benlhic communities in Norwegian fjords. MAR. POLLUT. BULL. 16(12): Schlieper 1955: Die Regulation des Herzschlages der Miesmuschel Mytilus edulis L. bei geiiffneten und hei geschlossen Schalen. Kieler Meeresforsch. 11. I39-14X. Skirrow The dissolved gases - caron dioxide. In J. P. Riley and G. Skirrow (eds.) Chemical oceanography Volum 2, Pp Academic. Steenstrup E. & O. S. Tendal The genus Thenea (Porifera, Desmospongia, Choristida) in the Norwegian sea and adjacent waters; an annotated key. SARSISA 67: Sundquist E. T Influence of deep-sea benthic processes on atmospheric C0 2. PHI L. TRA NS. SOC. LOND. A 331: Svavar.sson J. I9S2. Nanmmiscu.s profundus sp. n. and Austronicu.s nnrbi sp.n.flsopoda. Asellola, Nannoniscidae) from the deep Norwegian sea. SARSIA67: Swil'ih 5th E. & W. R. Taylor The cffct of ph on the division rate of the Ooccolithophorid Cricosphaera elongata. J. PHYCOL. 2: Ten Hallers-Tjabbes, C.C Ocean disposal of C0 2 -Carbon dioxide, a greenhouse gas. IUCN paper, LDC/SG 15. Valiela I. 19X4. Marine Ecological Processes. Springer Verlag. 546pp. Wickin.% I. F. 19X4. The effect of reduced ph on carapace calcium, strontium and magnesium levels in rapidly growing prawns (Penaeus monodon Fabricius). AQU ACULTURE.; 41(1 ): Winter J. E. 19X7. A review on the knowledge of suspension - feeding in lamellibranchiate bivalves, with special reference to artifical aquacullurc systems. A(JUACULTURE 13:1-33. /obeli 1941: Studies on marine bacteria. I. The cultural requirements of heterotrophic aerobes. J. MAR. RES. 4,