Martin Hassellöv spårar osynliga partiklar i havet

Martin Hassellöv är professor i analytisk miljökemi vid Institutionen för marina vetenskaper. Tillsammans med sin forskargrupp har han gjort flera uppmärksammade studier om ett av vår tids stora miljöproblem – den ökade förekomsten av mikroplast och andra osynliga men främmande partiklar i havsmiljön.

– Väldigt få forskargrupper studerar föroreningar i fast form, miljökemiska studier är ofta på molekylnivå. Men en stor del av dagens föroreningar är fasta material, från tappade fiskeredskap till olika nanopartiklar, säger Martin Hassellöv.

Forskargruppen Marin miljönanokemi undersöker pyttesmå fragment av plast, färg och andra syntetiska material. Hur mycket finns det, var kommer det ifrån och hur sprids det, är frågor som gruppen ställer sig

För att hitta svar samlar forskarna in stora mängder vatten- och sedimentprover längs Sveriges kuster. Proverna filtreras och behandlas på olika vis innan arbetet med att identifiera vad de extremt små partiklarna består av inleds.

Detektivarbete med specialmikroskop

– För att kunna dra några slutsatser om källor och spridningsvägar behöver man göra en kemisk karaktärisering av partikeln. Det är lite av ett detektivarbete, där vi använder tekniker som man ibland ser i kriminalserier på teve, säger Martin Hassellöv.

Och det är här de speciella mikroskopen kommer in i bilden.

– Vi använder olika mikroskopitekniker som man kan korrelera till varandra. Enkelt uttryckt lägger vi olika typer av mikroskopbilder ovanpå varandra för att få ut så mycket information som möjligt.

Martin Hassellöv förklarar hur varje mikroskop kan bidra med olika ledtrådar.

– I ett ljusmikroskop kan man se sådant som färg, form och lyster, men det säger inget om materialegenskaperna även om man kanske kan ana sig till det. Genom att undersöka samma prov i ett svepelektronmikroskop kan man få information om grundämnen som kol, järn och så vidare.

Men när det handlar om plast behöver man veta vilka polymerer som ingår för att kunna härleda varifrån partikeln kommer.

– Då har vi specialmikroskop som Raman och FTIR spektroskopi för att ta fram ett kemiskt "fingeravtryck" som sedan kan matchas mot ett referensbibliotek.

Bild

Finns bara tre labb i världen

Det är just kombinationsmöjligheterna som gör Martin Hassellövs mikroskoprum unikt, förklarar han. Exempelvis finns det bara tre labb i världen där man byggt ihop ett svepelektronmikroskop med ett Ramanmikroskop, vilket öppnat helt nya möjligheter att bestämma partiklarnas ursprung.

– Vi strävar hela tiden efter att avancera vår tekniska kapacitet. Att utveckla mikroskopimetoder är en del av vår nisch.

Det var med hjälp av den korrelativa mikroskopitekniken som Martin Hassellöv och hans grupp för några år sedan kunde avslöja det stora spillet från plastindustrin i Stenungssund. Deras undersökningar i Askeröfjorden visade att flera ton plastpellets hamnade i havet varje år.

Senare, i ett uppmärksammat samarbete med Statens väg- och transportforskningsinstitut VTI, kunde gruppen dokumentera att bildäck är bland de största källorna till främmande partiklar i havsmiljön.

– Det är stor skillnad på olika däck, och det visades sig att odubbade vinterdäck ger väldigt mycket mer partiklar än dubbade och sommardäck. Teoretiska modelleringar hade tidigare visat att däck "bör" vara bland de största källorna men experimentella studier saknades. Ingen hade tittat på detta tidigare.

Samhällsengagemanget är viktigt

Nyfikenhet och lust att gå på djupet är viktiga drivkrafter för Martin Hassellöv. Dessutom vill han gärna att forskningen ska vara efterfrågad av samhället. Därför har hans grupp mycket kontakt med myndigheter och har genom åren haft olika uppdrag för bland annat Naturvårdsverket och Havs- och vattenmyndigheten.

– Våra resultat kan visa på vilka åtgärder som behövs. Till exempel när det gäller däck, är en viktig slutsats att det behövs bättre dagvattenhantering som kan förhindra att däckspartiklar på vägarna sköljs ut i havet när det regnar. Och att branschen behöver sätta mer fokus på slitaget. Tidigare har man främst prioriterat att däcken är tysta och har bra väggrepp.

Martin Hassellövs samhällsengagemang gäller också på det internationella planet. Han är medförfattare till FN-rapporten "Second World Ocean Assessment", och en av forskarna i Gesamp, en FN-sammansatt expertgrupp på marina föroreningar.

Som inbiten seglare är han även initiativtagare till "Sailing4Science", ett internationellt nätverk där fritidsseglare kan bidra med olika mätobservationer som till exempel temperatur, siktdjup och algblomningar. Nätverket stöttar också forskare i utvecklingsländer som Ghana och Tanzania.

– Vi vill visa att man kan göra många havsobservationer även med begränsade forskningsresurser. Till exempel, har man inget forskningsfartyg kan uträtta mycket med en seglande fiskebåt.

Bild

Från naturliga partiklar till syntetiska

Martin Hassellöv har sitt arbetsrum på forskningsstationen Kristineberg Center utanför Fiskebäckskil. Uppväxt på Smögen inte långt därifrån fick han tidigt ett intresse för havet, och det var på Kristineberg han en gång i tiden gjorde sitt gymnasiearbete om hur kopparföroreningar påverkar musslor.

När han senare blev doktorand i Göteborg kom han att ägna sig åt naturliga mikropartiklar som humus och lera i sjöar och vattendrag. Här tog han fram en metod för att storlekssortera mycket små partiklar (kolloider, eller naturliga nanopartiklar) och samtidigt mäta metaller som binds till partiklarna.

När nanotekniken utvecklades, och de speciella egenskaper som finns i extremt små partiklar började användas i solskyddsmedel, läkemedel, självrenande fönster och mycket annat, såg Martin Hassellöv en chans att gå vidare:

– De syntetiska nanomaterialen och riskerna med dem började få allt mer uppmärksamhet men det fanns ingen som kunde mäta och undersöka dem. Vi hade metoder för det, och fick pengar till ett stort tvärvetenskapligt projekt för att titta på risker för naturliga ekosystem och människors hälsa.

För ungefär tio år sedan öppnades en möjlighet att flytta forskningen till Kristineberg. Familjen hade lämnat Göteborg och bodde nu på Orust, och Martin Hassellöv ville komma tillbaka till det marina.

– Jag hade tröttnat på att analysera prover från reningsverk och smutsiga stadsmiljöer. Ungefär samtidigt började man få upp ögonen för de enorma mängderna mikroplaster i havet.

Vår tids plastanvändning en stor utmaning

Martin Hassellöv arbetar globalt med plastproblematiken. Han konstaterar att plastskräp översvämmar stränder och havsområden över hela världen idag, och att bristande avfallshantering ofta är bakgrunden.

– Vår plastanvändning är en stor utmaning som kommer att sätta ett geologiskt avtryck på den tids-era vi lever i nu.

Och även om många försöker plastbanta genom att använda mindre engångsmaterial och minska på förpackningarna ser Martin Hassellöv inga tecken på att produktionen minskar, tvärtom ser han en ökning som är exponentiell.

– Problemet med stora plastskräp är något påtagligt som alla kan se och förstå. Min forskning kan peka på det som är lite mindre påtagligt eller till och med osynligt. När plast väl brutits ner till mikroplast går det inte att städa bort - därför måste man jobba uppströms!

Text: Susanne Liljenström