Itä-Suomen yliopistossa valmistuvassa tutkimuksessa havaittiin, että typpikuorma ei vaikuta metaania ravinnokseen käyttävien bakteerien, metanotrofien, aktiivisuuteen järvenrantakosteikossa. Tutkimustulos on merkittävä, koska aikaisemmista tutkimuksista tiedetään, että esim. maatalousalueilta huuhtoutuvat typpilannoitteet voivat estää kyseisten bakteerien toimintaa mikä lisää metaanipäästöjä järvistä. Tutkimus osoitti myös, että järvenrantakosteikon hydrologia vaikuttaa metanotrofien aktiivisuuteen ja monimuotoisuuteen (diversiteettiin). Työssä myös tutkittiin viiden eurooppalaisen tutkimusryhmän kanssa kuinka vertailukelpoisia ovat eri laboratorioissa saadut bakteeridiversiteettitulokset.
Järvet metaanipäästölähteinä
Järvet ovat yksi suurimmista metaanin luonnollisista päästölähteistä, erityisesti Suomessa, jossa järvet peittävät noin 10 % maa-alueestamme. Järvien maailmanlaajuiset metaanipäästöt ovat noin 100 miljoonaa tonnia vuodessa. Tämä on noin neljänneksen maailman kokonaismetaanipäästöstä. Järvien metaanipäästöistä suuri osa, jopa 70 %, voi syntyä ranta-alueilla. Rantakosteikot ovat merkittäviä metaanipäästölähteitä ja ne toimivat maalta huuhtoutuvien ravinteiden pidättäjinä.
Metanotrofit vähentävät kosteikkojen metaanipäästöjä jopa 90% hapettaessaan hapellisessa kosteikon pintakerroksessa syvemmältä hapettomista kerroksista purkautuvaa metaania. Näin ne muodostavat merkittävän ekosysteemipalvelun. Onkin tärkeää tuntea kuinka ympäristötekijät vaikuttavat metaania hapettavien bakteerien esiintymiseen ja toimintaan rantakosteikoissa. Tätä ei olla tutkittu aiemmin.
Järvenrantojen metaania hapettavat bakteerit t ovat monimuotoisia
Tutkimuksessa havaittiin, että järvenrantakosteikoissa elävien metaania hapettavien bakteerien monimuotoisuusn hyvin suuri ja järvenrantakosteikkojen erilaiset kosteusolosuhteet suosivat erilaisia bakteeriyhteisöjä. Tämä bakteeriyhteisö reagoi nopeasti rantakosteikon muuttuvaan vedenpinnan tasoon eri vuodenaikoina. Ilmaston muutoksen myötä rantakosteikkojen vesitalous voi muuttua sateisuusmuutosten myötä mikä heijastuu rantakosteikkojen metaanipäästöihin. Sateiset jaksot lisäävät ja kuivat jaksot vähentävät metaanipäästöjä. Koska järvenrantakosteikkojen metaania hapettavien bakteerien monimuotoisuus on suuri, kykenee tämä tasapainottamaan mahdollisia tulevia muutoksia kosteusolosuhteissa.
Typen vaikutukset metaania hapettaviin bakteereihin
Maatalouden ravinteita valuu rantakosteikoille. Tämä ravinnekuorma voi laskea metaania hapettavien bakteerien kykyä hapettaa metaania. Tässä tutkimuksessa havaittiin, että rantakosteikkojen bakteerien suuri monimuotoisuus suojaa rantakosteikon kykyä hapettaa metaania vaikka kosteikolle valuukin typpeä. Typen lisääminen kyllä esti joidenkin bakeerien toimintaa mutta monimuotoisesta yhteisössä oli metaania hapettavia bakteereja, joiden toiminta kiihtyi, jolloin kosteikon kyky hapettaa metaania säilyi.
Väitöskirjatyö kuului osana Euroopan tiedesäätiön (ESF) koordinoimaan hankkeeseen METHECO, jossa tutkittiin metanotrofien aktiivisuutta ja diversiteettiä erilaisissa Eurooppalaisissa ekosysteemeissä. FM Henri Siljasen ympäristömikrobiologian alaan kuuluva väitöskirja Activity and diversity of methantrophs in littoral wetland of an eutrophic boreal freshwater lake (Metaania hapettavien bakteerien aktiivisuus ja diversiteetti järvenrantakosteikossa) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston Luonnon ja –metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Colin Murrell East Anglian –yliopistosta ja kustoksena professori Pertti Martikainen Itä-Suomen yliopistosta.
Henri Siljanen on suorittanut ylioppilastutkinnon Varkauden lukiossa vuonna 2000. Hän on valmistunut soveltavan biotekniikan filosofian maisteriksi vuonna 2006 Kuopion yliopistosta. Hän on toiminut tutkijana Kansanterveyslaitoksella (nyk. THL) sekä Kuopion yliopistossa vuonna 2006. Tällä hetkellä hän työskentelee tutkijana Itä-Suomen yliopiston Ympäristötieteen laitoksella.
Väitös ympäristömikrobiologian alalta.
Väittelijä FM Henri Siljanen
Väitösaika ja -paikka 29.2.2012, klo 12.00, Itä-Suomen yliopisto, Medistudia, auditorio ML2, Kuopion kampus
