Ihmisperäinen nitraatti vaikuttaa lähteiden mikrobilajistoon jo yllättävän pieninä pitoisuuksina
Oulun yliopiston uutinen
Oulun yliopiston tutkijatohtori Kaisa Lehosmaa kollegoineen on tuoreessa tutkimuksessaan osoittanut, että ihmistoiminnan seurauksena runsastunut typpikuormitus heikentää jo hyvin pieninä pitoisuuksina lähteiden mikrobiyhteisöjen monimuotoisuutta. Muutos mikrobiyhteisöissä tapahtuu äkillisesti typpipitoisuuden saavutettua tietyn tason. Tiedon avulla voidaan säätää tarkempia raja-arvoja typen enimmäismäärille pohjavedessä.
Puhdas vesi on elinehto kaikelle elämälle maapallolla. Ihmistoiminnan, kuten maankäytön, vaikutukset ulottuvat myös maanpinnan alapuolisiin ekosysteemeihin, mukaan lukien pohjavesi ja pohjavedestä riippuvat ympäristöt, kuten lähteet. Elinympäristöinä lähteet ovat ainutlaatuisia monimuotoisuuden keskittymiä, jotka ovat erittäin haavoittuvia ja maailmanlaajuisesti uhanalaisia ekosysteemejä. Maataloudesta ja kaupunkiympäristöistä luontoon päätyvät haitta-aineet heikentävät veden laatua ja biologista monimuotoisuutta pohjavesissä ja pohjavesiriippuvaisissa ekosysteemeissä.
Mikrobit ovat elintärkeitä kaikille elämänmuodoille, ja vesiekosysteemeissä ne osallistuvat veden puhdistusprosesseihin. Vaikka pohjavettä on tutkittu paljon, sen biologiset yhteisöt, kuten bakteerit, ja niiden reagointi haitta-ainekuormitukseen, tunnetaan vielä puutteellisesti.
Tutkimuksen mukaan lähteiden bakteeriyhteisöjen monimuotoisuus heikentyy alhaisissa nitraattipitoisuuksissa muutoksen kynnysarvon ollessa noin 400 mikrogrammaa litrassa. Lukuisat bakteerit häviävät äkillisesti nitraattipitoisuuden noustua yli tämän kynnysarvon. Vain muutama bakteerilaji näyttää hyötyvän nitraatin kohoamisesta lähteissä. Bakteereiden häviäminen heikentää lähteiden vedenlaatua.
Tutkimustulosten perusteella viranomaiset voivat säätää kynnysarvoja pohjavesien ja niistä riippuvaisten ekosysteemien tilan määrittelemiseksi. Tutkimuksessa käytettyä menetelmää voidaan myös käyttää mittarina kuvaamaan niin lähteiden kuin muidenkin vesiekosysteemien monimuotoisuutta.
Tutkimuksen tulokset on julkaistu elokuussa 2021 kansainvälisesti arvostetussa Environmental Microbiology -lehdessä. Tutkimusta ovat tukeneet Suomen Akatemia, Maj ja Tor Nesslingin säätiö, Maa- ja vesitekniikan tuki ry sekä Oulun yliopisto.
Artikkeli:
Lehosmaa K., Muotka T., Pirttilä A M., Jaakola I., Rossi P.M., Jyväsjärvi J. Bacterial communities at a groundwater-surface water ecotone: gradual change or abrupt transition points along a contamination gradient? Environmental Microbiology. https://doi.org/10.1111/1462-2920.15708
