Siirry pääsisältöön

Makeanveden mikrobit lämpenevällä arktisella alueella: tarkastelussa monimuotoisuus, yhteisöjen rakentuminen ja ekosysteemitoiminnot (FRAMES)

  • Kesto: 2026 - 2029
  • Vaihe: Käynnissä
  • Budjetti: 969 524 €

Tutkimushankkeen tavoitteena on lisätä ymmärrystä arktisten sisävesiekosysteemien mikrobiyhteisöistä. Tutkimuksessa selvitetään, miten taksonominen monimuotoisuus, yhteisöjen rakentuminen ja erilaiset toiminnot vaihtelevat eri puolilla arktista aluetta suhteessa ilmasto-olosuhteisiin, huomioiden myös paikalliset ympäristömuuttujat ja valuma-alueiden erityispiirteet.

Projektin perustiedot

Projektin johto
Annika Vilmi-Väätänen (Syke)
Projektiryhmä
Denise Mäkinen
Rahoittajat
Suomen Akatemia
Aihealue
Tutkimus, Vesi, Luonto

Tausta

Arktinen alue on lämmennyt neljä kertaa maailmanlaajuista keskiarvoa nopeammin. Kohonneiden lämpötilojen lisäksi ilmastonmuutos muuttaa sadantaa. Seurauksena on, että valuma-alueilta vesistöihin päätyvät ravinne- ja kiintoainemäärät kasvavat. Arktiset sisävedet ovat yksi herkimmistä ekosysteemeistä luonnon monimuotoisuuden kannalta. Mikrobit, paljaalle silmälle näkymättömät eliöt, ovat vielä melko heikosti tunnettuja näissä vesissä. Mikrobeja ovat mm. tietyt levät, bakteerit ja sienet, ja niiden toiminnot liittyvät esimerkiksi hiilen ja ravinteiden kiertoon, yhteyttämiseen ja hajotukseen.

Tavoitteet

Tutkimushankkeen tavoitteena on lisätä ymmärrystä arktisten sisävesiekosysteemien mikrobiyhteisöistä. Tutkimuksessa selvitetään, miten taksonominen monimuotoisuus, yhteisöjen rakentuminen ja erilaiset toiminnot vaihtelevat eri puolilla arktista aluetta suhteessa ilmasto-olosuhteisiin, huomioiden myös paikalliset ympäristömuuttujat ja valuma-alueiden erityispiirteet.

Projektissa tutkitaan

  • menneitä muutoksia käyttäen ajallista, olemassa olevaa aineistoa, 
  • nykyisiä säännönmukaisuuksia perustuen seitsemällä arktisella tutkimusalueella tehtävään näytteenottoon ja molekyylibiologisiin menetelmiin, sekä
  • tulevia trendejä hyödyntäen tilastollista mallinnusta ja ilmastonmuutosskenaarioita.

Tulokset auttavat ymmärtämään mitä ilmastonmuutos merkitsee luonnon monimuotoisuudelle arktisissa sisävesissä – ekosysteemeissä, jotka ovat jo kokeneet, ja tulevat kokemaan vielä entistä voimakkaampia muutoksia lämpötilassa, sadannassa, ja muissa niihin liittyvissä tekijöissä. Kokonaisvaltaisemman ymmärryksen luominen ilmastonmuutoksen vaikutuksista sisävesien mikrobiyhteisöihin on tärkeää, koska mikrobit säätelevät ekosysteemiprosesseja ja vaikuttavat ekosysteemipalveluihin niiden monimuotoisuuden ja toimintojen kautta.

Uutiset

Ensimmäiset näytteenotot tehty

FRAMES-projektissa tehtiin elokuussa 2026 ensimmäiset näytteenotot kahdella tutkimusalueella, Gilbbesjávri–Ivgobahta ja Oulanka–Salla, jotka sijoittuvat pohjoiseen Suomeen ja Norjaan. Näytteenotossa olivat mukana projektissa väitöskirjaa tekevä tutkija Denise Mäkinen, harjoittelija Juulia Mannela, tutkija Krister Karttunen ja erikoistutkija Annika Vilmi-Väätänen.

Yhteensä tutkimuspuroja kertyi 40, eli tavoitteet saavutettiin molemmilla alueilla.

Kivipintojen mikrobinäytteet odottavat nyt syväjäässä myöhemmin syksyllä aloitettavia DNA-analyysejä. Makrolevänäytteistä on otettu ns. museonäytteet kuivaamalla ne silikageelin avulla, ja loput näytemateriaaleista ovat pakastimessa. Vesisammalnäytteet ovat kuivattuna odottamassa jatkokäsittelyä. Perinteiset piilevänäytteet ovat kylmiössä odottamassa kestopreparaattien tekoa. Ensimmäiseltä tutkimusalueelta otettiin lisäksi pohjaeläinnäytteet, jotka myös odottavat jatkokäsittelyä kylmiössä. Biologisten näytteiden lisäksi jokaiselta purolta otettiin vesinäytteitä, jotka ovat metallien osalta vielä analysoitavana.

Syksyn ja talven aikana aineistoja käsitellään ja analysoidaan. Kahden ensimmäisen maastoreissun opit ovat tärkeitä ensi vuoden matkoja suunniteltaessa. Seuraavat matkat suuntautuvat kauemmas haastavampiin olosuhteisiin!

Kuva
 Mallan luonnonpuistossa sijaitseva näytteenottopuro.
Mallan luonnonpuistossa sijaitseva näytteenottopuro (tutkimusluvat purolle on saatu Metsähallitukselta). © Annika Vilmi-Väätänen
Kuva
Tutkija seisoo norjalaisella purolla. Puron ympärillä on tunturikoivikkoa..
Juulia valmistautuu mittauksiin norjalaisella purolla. Kauempana Denise on mikrobinäytteenoton parissa. © Annika Vilmi-Väätänen
Kuva
Vasemmanpuoleisessa kuvassa tutkija tarkastelee puron vesikasvillisuutta. Oikeanpuoleisessa kuvassa tutkija laittaa mikrobinäytteitä näyteputkiin puron rannalla.
Vasemmassa kuvassa Annika tarkastelee vesikasvillisuutta Čahkaljohkalla. Oikealla Denise laittaa mikrobinäytteitä putkiin Oulangalla ja taustalla Krister syventyy vesisammaliin. © Denise Mäkinen ja Annika Vilmi-Väätänen
Kuva
 Selfiekuva näytteenottotiimistä puron varressa.
Vuoden viimeisellä näytteenottopurolla tiimiselfie: Juulia, Krister, Denise ja Annika. © Annika Vilmi-Väätänen

Lisätietoja

Erikoistutkija Annika Vilmi, Suomen ympäristökeskus (Syke), etunimi.sukunimi@syke.fi

Freshwater microbes in the warming Arctic: Insights on diversity, community assembly and ecosystem functions (FRAMES) (research.fi)

Projektipäällikkö

Annika Vilmi-Väätänen

Erikoistutkija