VIRTAVESIEN TUMMUMINEN MUUTTAA ELIÖYHTEISÖJÄ

Alla suomenkielinen tiivistelmä

Enlanninkielinen tutkimus löytyy tästä linkistä

Tutkimus kuuluu Oulun Yliopiston laajaan tutkimusohjelmaan. Siitä on video Youtubessa: https://www.youtube.com/watch?v=qzCkkfuwKSQ

Tiivistelmä
Valuma-alueelta tulevan eloperäisen, pääasiassa liukoisen, orgaanisen aineksen määrän
lisääntyminen on johtanut sisävesien tummumiseen kaikkialla pohjoisen havumetsävyöhykkeen
alueella. Suomessa liukoisen orgaanisen aineksen määrän kasvu johtuu ensisijaisesti soiden
ojituksesta puun kasvun tehostamiseksi. Tässä väitöstutkimuksessa pyrin selvittämään
tummumisen vaikutuksia 1) virtavesien tärkeimpien perustuottajien, päällyslevien, laatuun
korkeampien eliöiden ravintona sekä 2) pohjaeläinten ja 3) biofilmin bakteerien yhteisöjen
monimuotoisuuteen ja lajistokoostumukseen. Tutkimus perustui biologisiin näytteisiin, jotka
kerättiin tummumisgradientilta kirkasvetisistä (3 mg C L-1) erittäin tummavetisiin (lähes 30 mg
C L-1) puroihin. Biofilmin laadun muutoksia tutkittiin keinouomissa suoritetussa kokeessa, jossa
liukoisen hiilen pitoisuutta manipuloitiin kolmella eri tasolla. Biofilmin rasvahappokoostumus
kokeessa heikkeni liukoisen hiilen määrän kasvaessa. Myös sekä pohjaeläinten että bakteerien
yhteisökoostumus muuttui voimakkaasti tummumisgradientilla, mutta eri kohdissa gradienttia.
Pohjaeläinyhteisöjen koostumus muuttui nopeasti liukoisen hiilen pitoisuuden yltäessä tasolle
12 mg L-1, kun taas bakteeriyhteisöt reagoivat jo selvästi alhaisemmissa pitoisuuksissa, n. 4–7
mg L-1. Toinen nopean muutoksen kohta bakteeriyhteisöissä oli jo pitkälle tummuneissa
vesissä, joissa liukoisen hiilen pitoisuus oli yli 20 mg L-1. Pohjaeläinten
ravinnonhankintaryhmistä vain kaapijat, jotka käyttävät puron pohjassa kasvavia päällysleviä
ensisijaisena ravintokohteenaan, vastasivat selkeän negatiivisesti lisääntyneeseen
tummumiseen. Bakteeriyhteisöjen fylogeneettinen rakenne muuttui tummumisen myötä siten,
että taksonit olivat keskenään läheisempää sukua tummemmissa vesissä. Tässä väitöskirjassa
esitettyjä tuloksia voidaan hyödyntää pohjoisten virtavesien hoidossa, tilanarvioinnissa ja
suojelussa. Tulevissa tutkimuksissa pitäisi edelleen selvittää eliöyhteisöjen vasteita useisiin
samanaikaisiin ympäristöpaineisiin, ottaen huomioon esimerkiksi tummumisen ja hydrologisten
ääri-ilmiöiden (tulvat, kuivuusjaksot) mahdolliset yhteisvaikutukset. Erityisen mielenkiintoista
olisi myös selvittää, voisiko tässä tutkimuksessa havaittu päällyslevästön laadullinen
heikkeneminen heijastua purojen ravintoverkon korkeammille tasoille ja edelleen maa-vesi
rajapinnan yli aina rantametsän selkärangattomiin petoihin saakka.
Asiasanat: biofilmin bakteerit, boreaaliset virtavedet, pohjaeläimet, pä