tiistai 6. kesäkuuta 2017

Happiolojen vaikutus Enonselän järvisedimentin mikrobiomiin ja biohajotukseen – havaintoja kokeellisen tutkimuksen kautta


Järvikunnostuksen vaikutusten tarkastelu simuloiduissa laboratorio-olosuhteissa antaa mahdollisuuden keskittyä rajattuun tutkimuskysymykseen ilman luonnon järjestämiä yllätyksiä. Talven 2016-2017 aikana olemme tutkineet Vesijärven sedimenttimikrobien vastetta erilaisiin happioloihin.

Altistimme Vesijärven Enonselän kolmesta eri syvänteestä noudettua mineraalirikasta sedimenttiä kolmenlaisiin käsittelyihin: hapellisiin, vaihteleviin ja hapettomiin olosuhteisiin. Hypoteesinamme oli, että käsittelyt aiheuttavat huomattavia muutoksia mikrobiyhteisöiden koostumuksessa ja aktiivisuudessa. Oletimme myös biohajotuksen olevan tehokkainta vaihtelevissa happioloissa. Tämä hypoteesi perustui teoriaan alustusvaikutuksesta (priming), jonka saa aikaan happiolojen vaihtumisen tähden kuoleva, hajotustoiminnalle energianlähteenä toimiva mikrobiyhteisö.

Kokeemme kestivät yhdestä kahteen kuukautta, vaihtelevien happikäsittelyiden kaasujenvaihtovälin ollessa 3-7 päivää. Mikrobiyhteisön syväsekvensointi paljasti yhteisökoostumuksen eroavaisuudet eri näytteenottopaikoilla ja kokeen edetessä. Hapen lisäämisen vaikutus oli kuitenkin hyvin samankaltainen joka syvänteellä; bakteereiden biomassa ja aktiivisuus kasvoivat, mutta monimuotoisuus väheni. Mikrobit olivat aktiivisempia tasaisesti hapellisissa kuin suhteellisen nopeasti vaihtelevissa happioloissa. Kaikkein vähiten aktiivisuutta esiintyi hapettomissa oloissa.

Tuloksemme havainnollistivat, kuinka näennäisesti hiljaiseloa viettävä sedimentin mikrobiyhteisö vastaa muuttuviin happioloihin nopeasti, ja kuinka sedimentinorgaanisen aineksen hajotus tehostuu hapen läsnä ollessa. Tehokas hajotus edesauttaa ravinteiden ja energian vapautumista ja kiertoa järvessä. Kuvassa hapellisissa käsittelyissä näkyy hapen aikaansaama sedimentin värin muutos ruosteen sävyiseksi. Tässä kokeessa emme havainneet alustusvaikutusta sedimenttiin jääneen hiilen määrän perusteella, mutta biohajotuksen lopputuotteiden (hiilidioksidi ja metaani) mittaaminen on vielä kesken.

Pauliina Salmi, Sanni Aalto, Anu Mikkonen, Veli-Mikko Puupponen & Marja Tiirola
prof. Tiirolan tutkimusryhmä, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Jyväskylän yliopisto

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti