Liuenneen orgaanisen aineksen ruskeaksi värjäämää vettä Kyrönjoen suistossa. Kuva: David Thomas.
Mikrobit ja meriveden sisältämä suola muokkaavat merkittävästi jokien suistoalueilleen kuljettamaa eloperäistä ainesta, selviää tutkija Eero Asmalan Suomen ympäristökeskuksessa tekemässä väitöstyössä. Tutkimuksessaan Asmala selvitti jokiperäisen liuenneen orgaanisen aineksen muutoksia Itämeren jokisuistoissa.
”Tutkimuksessa havaittiin orgaanisen aineksen sakkautuvan merkittävästi jo hyvin alhaisissa suolapitoisuuksissa jokisuulla. Tämä todennäköisesti vaikuttaa pohjasedimenttiin ja sen eliöstöön, kun jokien tuomasta orgaanisesta kuormasta merkittävä osa päätyy kapeahkolle vyöhykkeelle rannikolla”, tutkija Eero Asmala toteaa.
Sakkautumisen havaittiin olevan valikoivaa. Se muuttaa jokien tuoman orgaanisen aineksen koostumusta matkalla maalta merelle, mm. poistaen humusyhdisteitä ja pienentäen keskimääräistä molekyylikokoa.
Väitöstutkimuksen aineistona oli kenttä- ja laboratoriokoeaineistoja. Jokien tuoman eloperäisen aineksen muutoksia jokisuistoissa selvitettiin monipuolisin kemiallisin ja biologisin analyysein. Tutkimuksen tulokset tarkentavat kuvaa jokisuistojen hiilen ja ravinteiden kierrosta, sekä vahvistavat maankäytön yhteyden rannikkovesiemme tilaan.
Miljoona tonnia tuhansia erilaisia yhdisteitä
Orgaanisen aineksen kiertoa jokisuistoissa ei tunneta kovin hyvin, vaikka jokien valuma-alueelta kuljettama hajakuormitus on yksi keskeisimpiä Itämeren rehevöittäjiä. Suomen joet tuovat vuosittain noin miljoona tonnia eloperäistä hiiltä Itämereen. Valtaosa tästä hiilestä on liuenneessa muodossa erotuksena hiukkasmaisesta muodosta; toisin sanoen yksittäiset molekyylit ovat alle mikrometrin kokoluokkaa.
”Liuennut eloperäinen eli orgaaninen aines koostuu tuhansista erilaisista yhdisteistä, joiden ominaisuudet vaihtelevat suuresti. Osa aineksesta on helpommin, osa vaikeammin mikrobiravintoverkon kuten bakteerien ja levien käytettävissä. Aines sisältää hiilen lisäksi myös muita alkuaineita, esimerkiksi merta rehevöittäviä typpeä ja fosforia”, Asmala kuvailee.
Vaihtelua jokien ja vuodenaikojen välillä, maankäyttö vaikuttaa
Asmala totesi tutkimuksessaan, että jokiperäisen orgaanisen aineksen ominaisuudet vaihtelevat suuresti jokien ja vuodenaikojen välillä. Tutkija selvitti ominaisuuksia kemiallisin analyysein. Orgaanisen aineksen käyttökelpoisuutta suistoalueen mikrobihajottajille hän tutki mikrobiologisin menetelmin.
”Tutkimus osoittaa, että maankäyttö vaikuttaa rannikon ravintoverkkoon: paljonko ja minkälaista ainesta ravintoverkon käyttöön päätyy. Maatalousmailta peräisin oleva orgaaninen aines on rannikon mikrobeille helpommin hajotettavissa kuin suo- ja metsämailta peräisin oleva”, Asmala toteaa.
Ilmastonmuutoksen myötä talvien odotetaan vastaisuudessa olevan nykyistä leudompia ja sateisempia, mikä osaltaan kasvattaa orgaanisen aineen kuormaa rannikkovesiin. Tämän tutkimuksen tulokset auttavat osaltaan arvioimaan, miten rannikkovesien tilaan voidaan vaikuttaa muuttuvassa ympäristössä esimerkiksi maankäyttöä muuttamalla. Toimet, joilla orgaanista kuormitusta voidaan vähentää ovat hyvin samanlaisia kuin toimet, joilla perinteisten epäorgaanisten ravinteiden, typen ja fosforin, pääsyä vesistöihin voidaan estää.
Asmalan väitöskirjan suomenkielinen otsikko on "Jokiperäisen liuenneen orgaanisen aineksen muutos- ja poistoprosessit Itämeren jokisuistoissa". Väitöskirja tarkastetaan perjantaina Helsingin yliopistossa. Vastaväittäjänä toimii professori Stiig Markager Aarhusin yliopistosta Tanskasta.
Väitös
• Väitöstilaisuus on perjantaina 7.3. kello 12.00 Helsingin yliopistossa, osoitteessa Siltavuorenpenger 3A, auditorio 107.
• Väitöskirja verkossa:
Transformation and removal of riverine dissolved organic matter in Baltic Sea estuaries (Jokiperäisen liuenneen orgaanisen aineksen muutos- ja poistoprosessit Itämeren jokisuistoissa)
Lisätietoa
Tutkija Eero Asmala, Suomen ympäristökeskus SYKE
Puh. +358 295 251 074
etunimi.sukunimi@ymparisto.fi
Viestintäasiantuntija Aira Saloniemi, SYKEn viestintä
Puh. +358 400 148875
etunimi.sukunimi@ymparisto.fi