Medicinsk geologi – hur påverkar geologin vår hälsa?

Geologin påverkar vår omgivande miljö och även vår hälsa i högre utsträckning än de flesta av oss är medvetna om.

Vulkanen Pinatubo – utbrottet 1991. Foto: Olov Selinus

Ett drastiskt exempel på detta är vulkanen Pinatubo i Sydostasien, som 1991 hade ett utbrott. Under bara två dagar släppte vulkanen ut 20 miljoner ton svaveldioxid, 800 000 ton zink, 600 000 ton koppar, 1000 ton kadmium, 300 000 ton nickel, 550 000 ton krom, 800 ton kvicksilver och 10 000 ton arsenik. Även många andra ämnen kom ut i atmosfären.

Detta är bara ett vulkanutbrott av många; man räknar med att 60 vulkaner har utbrott varje dag på jorden. Och då har vi inte räknat med de vulkanutbrott som sker på havets botten.

Det finns fler exempel som är långt ifrån så drastiska, men där geologin ändå har en avgörande betydelse för vår hälsa. I följande text berättar vi om vikten av metaller, till exempel att för låga halter kan orsaka bristsjukdomar, samt om mark och berg som innehåller för höga halter av giftiga ämnen och om radonrik berggrund här i Sverige m.m.

Metaller är betydelsefulla för vår hälsa

Vi diskuterar ofta människans påverkan på miljön och hur skadlig den är. Detta är givetvis en mycket viktig fråga – inte minst för att vi själva genom vårt beteende kan påverka vår miljö både på gott och ont. Däremot glömmer vi ofta att naturen själv kan orsaka problem för oss.

Metaller och andra ämnen ingår i ett geokemiskt kretslopp. När berggrunden vittrar frigörs metaller som varit bundna i berget. De sprids till jordar, grundvatten och ytvatten och tas upp av växter och djur.

Berggrunden och jordarna kan vara en direkt risk för djurs och människors hälsa om de innehåller för höga eller för låga metallhalter. Denna vetenskap kallas för medicinsk geologi (tidigare även geomedicin). Inom medicinsk geologi studerar man hur utbredningen av olika sjukdomar är relaterad till de naturliga elementhalterna i berg, jord och vatten.

Det finns livsnödvändiga element i naturen som vi inte kan klara oss utan, till exempel kalcium, magnesium, kalium, natrium, krom, koppar, fluor, jod, järn, mangan, molybden, selen och zink. Elementen kan vara livsnödvändiga i vissa koncentrationer och giftiga i andra. Det finns också element som inte är nödvändiga utan enbart skadliga, såsom arsenik, kadmium, bly och kvicksilver.

Kinesiska äventyr

År 1271 lämnade Marco Polo Venedig tillsammans med sin far och farbror. De hade Kina som mål och framför dem väntade många strapatser och äventyr. Inte förrän 1275 kom de fram till sitt mål som var Kublai Khans sommarresidens. När Marco Polo många år senare återvände till Italien fängslades han för de ”otroliga” historier han berättade. Under sitt tid i fängelset tecknade han ned sina minnen. Vi kan bland annat läsa att han, under sina strapatser på de kinesiska högländerna, endast kunde använda packdjur som lärt sig undvika vissa giftiga betesväxter. Djur importerade från andra områden åt av dessa växter och blev sjuka och dog. Han anade inte vad denna sjukdom berodde på. Idag vet vi att berggrunden i dessa områden innehåller ovanligt höga halter av selen. Selen tas upp av vissa växter, till exempel vissa gräsarter, och de djur som äter av dessa blir selenförgiftade.

Omkring 700 år senare, på 1930-talet, rapporterades i Kina om en sjukdom som senare skulle kallas Keshan-sjukan. Den uppträdde i ett stort område från sydvästra till nordöstra Kina och var en hjärtmuskelsjukdom. Först under 1970-talet kom man på lösningen. Det var bland annat geologer som bidrog till att komma på vad det var som orsakade denna utbredda sjukdom, nämligen underskott hos människor och djur av selen. Underskottet berodde på alldeles för låga halter av selen i vatten och jordar, vilket i sin tur hängde samman med mycket låga halter i berggrunden. När befolkningen fick selentabletter upphörde eller lindrades i de flesta fall sjukdomen.

Arsenikkatastrofen i Västbengalen och Bangladesh

I Bengalen i Indien och Bangladesh finns alarmerande exempel på hur geologin kan förorsaka allvarliga hälsoproblem.

Byborna i dessa områden har alltid använt ytvatten för att bevattna sina grödor. För ett par decennier sedan fick de hjälp av internationella biståndsorgan med att borra brunnar. Med hjälp av brunnarna kan de hämta upp grundvatten från 150 meters djup och ofta ännu djupare. Den stora mängden vatten gör det möjligt att odla en ny typ av högavkastande ris som har revolutionerat det lokala jordbruket. Bönderna kan nu få tre till fyra skördar per år istället för som tidigare endast en skörd.

Dessa framsteg har dock orsakat en mänsklig katastrof. Underlaget i dessa områden består av arsenikhaltiga sediment. Genom det kraftiga upptaget av vatten har arseniken i sedimenten satts i rörelse och kommit ut i vattnet. Vattnet innehåller mycket höga halter av arsenik och minst 200 000 människor i sammanlagt 400 byar har blivit arsenikförgiftade. Vissa källor menar nu att så många som 100 miljoner människor är i riskzonen för förgiftning varav minst redan 200 000 har förgiftats. Många av dessa kommer sannolikt att dö i förtid.

Även användningen av arsenikrikt kol är en hälsorisk för miljontals människor.

Sickness country i Australien

I Australien har man länge känt till att urinvånarna, aboriginerna, anser att vissa områden är heliga. I flera fall har de heliga områdena även ansetts vara farliga. I ett område, Kakadu Conservation Zone (”Sickness Country”), är urinvånarna av tradition förbjudna att gå in. Gör man det, blir man sjuk och dör.

Australiska geokemister tyckte området verkade intressant och undersökte det närmare. Man fann att berggrunden i området bestod av graniter och vulkaniter med mycket höga halter av vissa element. Grundvattnet och dricksvattnet innehöll bland annat hälsovådliga halter av torium, uran, arsenik, kvicksilver, fluor och radon. Urinvånarna använde också en smet för målning bestående av färgpigment från området. Färgen var även den rik på uran, bly, arsenik och kvicksilver.

Fluor och jod

Fluor och jod är två nödvändiga spårelement. Det är välkänt vad som inträffar vid överskott eller underskott av dem. Redan i början av 1900-talet visste man att höga fluorhalter i dricksvatten kunde leda till fluorförgiftning. Samtidigt leder en måttlig förhöjning till starkare tänder. Bristen på jod ger struma.

Även i dessa fall spelar geologin en avgörande roll. På många ställen i Indien, Kina och Afrika innehåller mark, berg och dricksvatten höga halter fluor. Detta orsakar allvarliga förgiftningar med ben- och leddeformiteter och invaliditet som följd.

Struma förekommer fortfarande i områdena runt de stora sjöarna i USA samt i Kongo, Nya Guinea, Himalaya, Anderna, Schweiz, delar av England, Irland, Lettland, Egypten, Indien, Indonesien och Kina. Gemensamt för alla dessa områden är de mycket låga jodhalterna i dricksvatten, vilket i sin tur beror på låga halter i berggrunden. Emellertid kan man undvika bristen på jod bland annat genom att tillsätta jod i salt och genom att använda chilesalpeter som gödningsmedel eller gödningsmedel som baserar sig på fisk.

Sjukdomar i Sverige

Även i Sverige påverkas vi av berggrund och jordarter. Ett exempel är hälsoeffekterna av radon som har sitt ursprung från uranrika bergarter och som kan orsaka lungcancer.

Barndiabetes, typ1, är en sjukdom som delvis kan vara förorsakad av naturliga, geologiska faktorer. I Sverige har vi en något större andel barndiabetes än övriga världen. Studier gjorda i samarbete mellan Umeå Universitetssjukhus, Socialstyrelsen och SGU där biogeokemiskt material har använts, visar att en bidragande orsak till barndiabetes kan vara låga zinkhalter i dricksvatten.

Även hjärt-kärlsjukdomar kan vara beroende av dricksvatten. Runt om i världen har man visat att hjärt-kärlsjukdomar minskar med ökande vattenhårdhet. Sådana undersökningar har till exempel gjorts på Akademiska sjukhuset i Uppsala med hjälp av bland annat SGUs biogeokemiska data. Variationerna i vattenhårdheten beror på geologin.

Inom Sverige har SGU byggt upp ett brett kontaktnät för samarbete med både medicinare och veterinärmedicinare. I Uppsala, där SGU har sitt huvudkontor, samverkar myndigheten med Uppsala universitet, Lantbruksuniversitetet, Veterinärmedicinska anstalten och Akademiska sjukhuset. Utanför Uppsala samverkar SGU med ett antal medicinska inrättningar, institut och sjukhus. SGU är också engagerat i Metallbiologiskt centrum i Uppsala, en paraplyorganisation som arbetar med tungmetaller och sjukdomar som beror på tungmetaller.

SGU leder en internationell arbetsgrupp, som bland annat finansieras av UNESCO (MEDICAL GEOLOGY – IUGS Special Initiative, IGCP#454, Internat. Med. Geol. Assoc. IMGA). Här samarbetar geologer, medicinare, veterinärmedicinare m.fl. från hela världen. En ny bok, "Essentials of Medical Geology", har publicerats med många exempel från hela världen på hur geologin påverkar vår hälsa (se den externa länken nedan). Vidare pågår en omfattande kursverksamhet över hela världen som också leds från SGU. Medicinsk geologi är ett område på frammarsch internationellt och inte minst inom Sverige.

Läs mer på SGUs webbplats:

Om geokemi
Geokemisk kartläggning

Sveriges geologiska undersökning