Avainsanat

, , , , , ,

Rantaan ajautuneen sinilevien massaesiintymän aikana on helppo ymmärtää, että syanobakteerit ovat ei-toivottuja kumppaneita vesistöissä. Tuusulanjärvi. Kuva: Kai Aulio.

Rantaan ajautuneen sinilevien massaesiintymän aikana on helppo ymmärtää, että syanobakteerit ovat ei-toivottuja kumppaneita vesistöissä. Tuusulanjärvi. Kuva: Kai Aulio.

Luonnonvalinta säätelee lajistoa yhteyttämiskyvyn erojen kautta

Maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen vaikutukset luontoon vaihtelevat suuresti eri eliölajien ja maantieteellisten alueiden mukaan. Suurissa linjoissa niin ilmakehän kuin vesien lämpeneminen vaikuttaa pitkällä aikavälillä vakiintuneiden kasvillisuustyyppien mukaisten vyöhykkeiden siirtymiseen. Tämä vaikutus on ollut nähtävissä jo pitkään sekä mantereilla että valtamerissä. Yksittäisistä eliölajeista osan tiedetään ainakin hetkellisesti hyötyvän ilmastonmuutoksesta. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousu sekä lämpenemisen tuoma kasvukausien pieneminen parantavat monien kasvilajien olosuhteita. Toisaalta sadealueiden muutokset aiheuttavat kuivuuskausia, joiden seurauksena suuralueita aavikoituu.

Niin mantereilla kuin merissä on havaittu eläin- ja kasvilajien levinneisyysalueiden siirtymistä – pääosin kohti napoja. Äärialueilla – sekä pohjoisen kylmällä vyöhykkeellä että vuoristojen huipuilla – viileisiin oloihin sopeutunet lajit kärsivät ja lopulta menehtyvät. Vesistöissä useiden kalalajien siirtymiset ja kannanvaihtelut tunnetaan parhaiten. Yksi kaikkien vesistöjen – niin sisävesien kuin merien – tärkeimmistä eliöryhmistä koostuu syanobakteereista – tuttavallisemmin sinilevistä, joista on luonnolle ja ihmiselle monenlaista haittaa. Ja uudet tutkimukset osoittavat, että ainakin myrkyllisiä yhdisteitä veteen erittävät Microcystis-sinilevät hyötyvät meneillään olevasta ja kiihtymässä olevasta ilmastonmuutoksesta.

Hollantilaisen Amsterdamin yliopiston Akvaattisen mikrobiologian laitoksen tutkijan Giovanni Sandrinin johdolla Yhdysvaltain tiedeakatemian Proceedings of the National Academy (PNAS) -tiedelehden verkkopainoksessa ennakkoon 1.8.2016 julkaistussa tutkimuksessa verrattiin meikäläisissäkin vesissä tavallisten Microcystis-sinilevien reaktioita elinympäristön erilaisiin hiilidioksidin (CO2) pitoisuuksiin sekä luonnossa että valvotuissa koeoloissa. Sinilevien (syanobakteerien) leväosakas käyttää hiilidioksidia yhteyttämisen raaka-aineena eli uuden biomassan tuottamiseen.

Microcystis-sinilevien hiilensitomiskyky vaihtele suuresti samankin lajin yksilöiden ja leväkantojen välillä. Osa levistä on geneettisesti sopeutunut yhteyttämään hyvinkin alhaisessa ympäristön CO2-pitoisuudessa, ja tällaiset syanobakteerit vallitsevat vesistön planktonyhteisöissä karuissa vesissä. Toisaalta osalla Microcystis-lajeista -ja -yksilöistä CO2-yhteisttöminen on eritysien tehokas, kun ympäristön hiilidioksidipitoisuus on korkea. Yltäkylläisen raaka-ainevarannon turvin nämä sinilevät lisääntyvät nopeasti ja muodostavat suuria massaesiintymisiä.

Syanobakteerien tulevaisuus näyttää siten niiden kannalta lupaavalta, onhan ilmakehän ja kaasun liukenemisen seurauksena myös vesien hiilidioksidipitoisuus nopeasti kohonnut, ja kohoaminen jatkuu. Sekä ihmisen että monen luonnonvarsien lajin kannalta tuo ennuste on vähemmän lupaava, tuottavathan monet Microcystis-kannat vesiympäristöön vapautuvaa mikrokystiini-yhdistettä.

Mikrokystiini on voimakkaasti maksaa vaurioittava ja tuhoava myrkky, jonka kertyminen elimistöön voi tappaa eläimen. Mikrokystiinin aiheuttamia vaurioita a kuolemantapauksia on todettu linnuilla ja nisäkkäillä, mutta myrkkyä kertyy myös kaloihin ja selkärangattomiin eläimiin, joiden syömisen kautta myrkyt siirtyvät ravintoverkoissa eteenpäin – joskus ihmiseenkin.

Syanobakteerien saama etu ilmastonmuutoksen edetessä on huono uutinen paitsi luonnon eliöyhteisöjen lajistollisen muuttumisen myös ihmisen talouden kannalta, ovathan juomavesilähteiden pilaantumiset levämyrkkyjen takia jo nyt suuri ongelma kuten uima- ja muiden käyttövesien rajoituksetkin – ja kaikki nämä haitat ovat ennusteen mukaan yleistymässä (Proceedings of the National Academy of Sciences; PNAS, 1.8.2016; http://www.pnas.org/content/early/2016/07/27/1602435113.abstract