Mikrobit vaikuttavat metallien ja ravinteiden kiertoon Suomenlahden rauta- ja mangaanisaostumissa



Suomenlahden pohjan rauta- ja mangaanisaostumia eli konkretioita. © Kuva: Pirjo Yli-Hemminki.

Merenpohjan rauta- ja mangaanisaostumissa elää omanlaisiaan bakteeriyhteisöjä, jotka vaikuttavat metallien ja ravinteiden kiertoon saostumissa.

"Bakteerit osallistuvat metallioksidien muodostumiseen, mutta myös niiden hajoamiseen saostumissa eli konkretioissa", sanoo SYKEn merikeskuksen tutkija Pirjo Yli-Hemminki, joka väittelee aiheesta Helsingin yliopistossa tämän viikon perjantaina.

Monimuotoinen bakteerilajisto elää pallomaisten konkretioiden röpelöisellä pinnalla ja huokoisessa sisuksessa. Puolet lajistosta voitiin luokitella kuuluvaksi Proteobakteereihin. Kolmasosa oli tuntemattomia bakteerilajeja.

Väitöstyön tarkoitus oli tutkia saostumien bakteeriyhteisöjen rakennetta ja mikrobien vaikutusta saostumien muodostumiseen ja hajoamiseen Itämeressä. Samalla tutkittiin  erilaisten ympäristön stressitekijöiden kuten hapettomuuden ja raakaöljyllä saastumisen  vaikutuksia konkretiopohjiin Suomenlahdella.

Hajoavat levät osallistuvat prosessiin

"Osoittautui, että bakteerit voivat merkittävästi vaikuttaa konkretioiden muodostumiseen Suomenlahdella. Hapettomissa olosuhteissa bakteeritoiminta hyötyy pohjalle laskeutuvan ja hajoavan levämassan tuottamista ravinteista. Saostumista vapautui rautaa ja mangaania merkittäviä määriä vain silloin, kun konkretiobakteereille oli tarjolla lisätty hiilen lähde", Yli-Hemminki sanoo.

Mangaania liukeni saostumista eniten, mutta fosforin ja arseenin vapautuminen oli riippuvaista raudan liukenemisesta. Konkretioilla ja niitä ympäröivillä sedimenteillä oli samantasoinen kyky poistaa raakaöljyä ja hajottaa naftaleenia hapellisissa ja hapettomissa olosuhteissa. Biohajoaminen ja osin kemiallinen hajoaminen tuhosivat vähintään puolet koeolosuhteissa lisätystä raakaöljystä.

Raakaöljylle altistaminen ei vähentänyt bakteeriyhteisöjen monimuotoisuutta tai johtanut tunnettujen öljynhajottajalajien runsastumiseen.

Laajoilla alueilla Pohjanlahdella ja Suomenlahdella

Rauta- ja mangaansaostumia on laajoilla alueilla Pohjanlahden ja Suomenlahden pohjilla. Niihin on saostunut huomattavasti suurempia määriä rautaa, mangaania, fosforia ja arseenia kuin ympäröivään sedimenttiin. Laajuudestaan huolimatta konkretiopohjien merkitystä ympäristölleen on tutkittu vähän.

Konkretioita eli mineraalisaostumia esiintyy merien ja järvien pohjilla sekä maassa. Niiden alkuainekoostumusta on tutkittu paljon mahdollisesti hyödynnettävän raaka-aineen vuoksi. Konkretioiden mikrobiyhteisöt ovat kiinnostavia arvioitaessa muodostumien merkitystä ympäristölle.

Miten tutkimus tehtiin?

Konkretioista määritettiin niiden rauta-, mangaani-, fosfori ja arseenipitoisuudet ja mitattiin kuinka paljon ja miten nopeasti aineet liukenivat niistä hapellisissa ja hapettomissa koeolosuhteissa. Tutkimuksessa selvitettiin bakteeriyhteisöjen koostumus ja arvioitiin bakteerien geneettistä potentiaalia hajottaa polyaromaattisia hiilivetyjä, ns. PAH-yhdisteitä. Myrkylliset PAH-yhdisteet voivat päätyä Suomenlahden pohjalle öljypäästön mukana ja ne voivat hajota hyvin hitaasti", Yli-Hemminki sanoo.

Väitöstiedot:

Väitöstilaisuus perjantaina 13.11.2015 klo 12, Helsingin yliopisto, Viikin infokeskus Korona (Viikinkaari 11), auditorio 1, klo 12. Vastaväittäjänä toimii professori Lise Øvreås Bergenin yliopistosta ja kustoksena professori Dennis Bamford.

Väitöskirja: Microbes regulate metal and nutrient cycling in Fe Mn concretions of the Gulf of Finland »»

Lähde: SYKE
Julkaissut: Kalle

0 kommenttia:

Lähetä kommentti