Väitös: Haitallisten aineiden biologiset vaikutukset sinisimpukassa

Suomen ympäristökeskuksen tiedote

Kemikaalikuormitus vaikuttaa merkittävästi merieliöiden terveyteen pohjoisen Itämeren rannikkoalueilla. Eliöiden terveyttä kuvaavat biomarkkerivasteet osoittivat ”kemikaalikoktailien” merkittäviä haitallisia vaikutuksia sinisimpukoissa. Haitalliset kemikaalit ovat peräisin kaupunkien jätevesistä, jokien tuomasta kuormituksesta ja meriliikenteen pöllyttämistä pohjasedimenteistä. Likaantuneilla alueilla simpukat olivat keränneet kudoksiinsa suurempia haitallisten aineiden pitoisuuksia. Tämä selviää Raisa Turjan väitöstutkimuksessa, joka tarkastetaan perjantaina 20.3.2015 Helsingin yliopistossa.

Kemikaalien ympäristövaikutusten arviointi kokonaisvaltaisempaa eliöitä tutkimalla

Haitallisten aineiden osalta ympäristön tilaa seurataan lähes yksinomaan analysoimalla kemikaalien pitoisuuksia ympäristönäytteistä. Se ei ole riittävä lähestymistapa, sillä kemikaalien pitoisuudet eivät kerro niiden varsinaisista haitallisista vaikutuksista eliöihin. Lisäksi jatkuvasti kasvava kemikaalikuormitus sisältää klassisten ympäristömyrkkyjen lisäksi lukemattoman määrän yhä uusia niin sanottuja nousevia aineita, kuten lääkeaineita ja kulutustuotteiden sisältämiä kemikaaleja.

Kaikkien näiden tuhansien kemikaalien analysoiminen ympäristönäytteistä ei ole enää mahdollista. Vaikka kemikaaleja on paljon, niiden vaikutusmekanismeja on eliöissä rajattu määrä. Tutkimalla näitä eliöiden soluista ja kudoksista mitattavia biologisia vasteita, eli biomarkkereita, saadaan kokonaisvaltaisempaa tietoa kemikaalien sekä erityisesti niiden yhteisvaikutusten haitoista ympäristössä. Yksilöistä mitattavia biomarkkereita voidaan käyttää ympäristön likaantumisen varhaisina varoitussignaaleina ennen kuin peruuttamattomia vaikutuksia populaatioihin, eliöyhteisöihin ja ekosysteemiin pääsee syntymään.

Itämeren avainlaji sinisimpukka mallina haitallisten aineiden tutkimuksessa

Itämeri on herkkä likaantumiselle ja sinne jatkuvasti päätyvät sekä siellä jo olevat haitalliset aineet huonontavat eliöiden terveyttä. Sinisimpukka on etenkin pohjoisen Itämeren vähälajisessa ekosysteemissä merkittävä avainlaji, joten sen terveyttä haittaavilla aineilla voi olla kauaskantoisia ekologisia vaikutuksia. Lisäksi sinisimpukka kerää tehokkaasti haitallisia aineita kudoksiinsa, joten se on hyvä indikaattorilaji ja malliorganismi tutkittaessa haitallisten aineiden vaikutuksia merieliöihin.  

Tässä työssä eliöiden terveydentilan indikaattorivasteita, eli biomarkkereita, ja haitallisten aineiden kudospitoisuuksia mitattiin sinisimpukoista Turun, Porvoon, Helsingin sekä Gävlen ja Sundsvallin kaupunkien edustalla. Tutkimuksessa käytettiin simpukkahäkitysmenetelmää, jossa sinisimpukoita kerättiin puhtaalta alueelta ja ne vietiin häkeissä tutkimusalueille 1-4 kuukauden ajaksi. Jokaisella tutkimusalueella häkit ankkuroitiin sekä likaantuneelle ihmistoiminnan lähellä olevalle alueelle, että oletettavasti puhtaammalle kuormituslähteistä kauempana olevalle alueelle.

Tutkimuksissa havaittiin merkittäviä biologisia vaikutuksia likaantuneemmille alueille häkitetyissä sinisimpukoissa, joista mitattiin myös korkeampia haitallisten aineiden kudospitoisuuksia. Puhdistetun jäteveden haitalliset vaikutukset näkyivät Helsingin edustalla Viikin jäteveden puhdistamon päästöputken läheisyyteen häkitetyissä simpukoissa. Simpukkahäkkeihin kiinnitetyt passiivikeräimet osoittivat simpukoiden altistumisen lääkeaineille.

Haitallisten aineiden biologiset vaikutukset ja kudospitoisuudet kytkeytyivät myös vuodenaikaisvaihtelun aiheuttamiin muutoksiin sinisimpukoiden kasvussa ja etenkin pehmytkudosten painossa. Suurimmat biologiset vasteet mitattiin sinisimpukoissa, jotka altistuivat yhtä aikaa alhaiselle suolapitoisuudelle ja haitallisille aineille; tämä viittaa siihen, että korkeampi ympäristötekijöiden aiheuttama stressi vähentää niiden kykyä sietää ihmisen toiminnasta johtuvaa kemikaalipainetta.

Tutkimus osoitti, että sinisimpukoiden häkitys on tehokas menetelmä Itämeren kemikaalikuormituksen vaikutusten arvioinnissa kun otetaan huomioon vuodenaikaisvaihtelun ja alhaisen suolapitoisuuden vaikutukset mitattaviin muuttujiin.

Väitöksen tiedot:

Raisa Turja: Biological effects of contaminants in mussels (Mytilus trossulus) transplanted in Northern Baltic Sea coastal areas. (Haitallisten aineiden biologiset vaikutukset häkitetyissä sinisimpukoissa (Mytilus trossulus) pohjoisen Itämeren rannikkoalueilla)

Helsingin yliopisto, Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta, ympäristötieteen laitos

Väitöstilaisuus:

Perjantaina 20.3.2015 klo 12:00, Helsingin yliopisto, Siltavuorenpenger 1 A, Auditorio 132, Helsinki.

Lisätietoja: