Vaikutukset järviekosysteemeissä

Tutkimusryhmä

Paula Kankaala, yliopistotutkija, FT, dos., konsortion vastuullinen johtaja,

Ursula Strandberg, tutkijatohtori, FT,

Sami Taipale, tutkijatohtori, FT,

Jarkko Akkanen, yliopistotutkija, FT

Tutkimushankkeen tavoitteena oli selvitettää miten valuma-alueelta peräisin orgaaninen hiili vaikuttaa järvien ravintoverkkojen eri tasojen (kasviplankton, bakteerit, eläinplankton, kalat) rasvahappokoostumukseen ja elohopeapitoisuuteen. Tutkimukset tehtiin sekä kirkasvetisissä että humuspitoisissa järvissä. Laboratoriotutkimuksissa selvitettiin miten humuksen laatu vaikuttaa metyylielohopean kulkeutumiseen vesieliöihin. Kokeissa ensimmäisen kuluttajaportaan malliorganismina oli Daphnia magna –vesikirppu.

Projektin tärkeimmät tulokset

Järvien rehevöityminen ja tummuminen vähentävät terveydelle välttämättömien rasvahappojen määrää kaloissa

Kalojen tiedetään olevan terveellistä ravintoa, koska ne sisältävät runsaasti monityydyttymättömiä, ihmisen terveydelle välttämättömiä rasvahappoja.  Tärkeimpiä ja tunnetuimpia ovat omega-3 rasvahapot EPA ja DHA. Kalat eivät kuitenkaan pysty itse valmistamaan näitä rasvahappoja vaan ne ovat levien tuottamia ja siirtyvät ravintoverkossa eläinplanktonin kautta kaloihin. Kaikki leväryhmät eivät pysty tuottamaan EPA ja DHA rasvahappoja.  Levistä parhaita kyseisten rasvahappojen tuottajia ovat nielulevät, piilevät, kultalevät ja panssarisiimalevät, joita esiintyy runsaimmin niukkaravinteisten kirkasvetisten järvissä. Tutkimusaineistossa yhdistettiin 40 levälajin kasvatus ja rasvahappokoostumus ympäristöhallinnon kasviplanktonaineistoon yli 700 järvestä, josta valittiin 14 rehevyydeltään ja väriltään erityyppistä järveä ahvennäytteiden keräämiseen ja määrittämiseen.

Järvien rehevöityminen ja valuma-alueelta huuhtoutuva vesiä tummentava humusaines muuttavat leväyhteisöä rasvahappotuotannon kannalta epäedullisemmaksi. Rehevöitymisestä hyötyvät erityisesti sinilevät ja viherlevät, joiden omega-3 rasvahappojenpitoisuus on erittäin pieni. Tutkimuksissa havaittiin että kasviplanktonbiomassan EPA ja DHA sisältö väheni järvien rehevöitymisen ja tummumisen myötä. Tämän seurauksena havaittiin EPA ja DHA pitoisuuden vähenevän merkittävästi myös kookkaiden kalaravintoa syövien ahventen lihaskudoksessa. Tämä on ensimmäinen kerta kun kasviplanktonin rasvahappopitoisuuden osoitetaan vaikuttavan petokaloihin asti.

Rehevöityminen on edelleen ongelma monissa Suomen vesistöissä ja vesien tummumista on viime vuosikymmenten aikana havaittu koko pohjoisella pallonpuoliskolla. Tutkimustuloksien mukaan ruskeavetisten tai rehevien järvien kookkaiden ahvenien DHA ja EPA pitoisuudet olivat 1,5–1,9 kertaa alhaisempia kuin kirkasvetisissä järvissä. Järvien rehevöitymisellä ja tummumisella on siis merkittävä heikentävä vaikutus niistä pyydettyjen ahventen laatuun ihmisravintona.

Tutkimus on julkaistu Environment International -julkaisusarjassa http://dx.doi.org/10.1016/j.envint.2016.08.018

Humusjärvien ahvenissa enemmän elohopeaa vähemmän terveellisiä rasvahappoja

Sisävesien petokaloihin tiedetään kertyvän myrkyllistä elohopeaa, minkä vuoksi viranomaiset ovat suositelleet rajoituksia niiden käyttöön ihmisravintona. Kalojen sisältämä seleeni saattaa kuitenkin vähentää elohopean myrkyllisyyttä. Toisaalta kalat tiedetään terveelliseksi ravinnoksi erityisesti niiden sisältämien pitkäketjuisten monityydyttymättömien omega-3 rasvahappojen (tärkeimmät EPA ja DHA) vuoksi. Tutkimuksemme osoittaa että kalan kasvuympäristö vaikuttaa miten paljon terveellisiä rasvahappoja ja myrkyllistä elohopeaa kertyy kaloihin.

Tutkimukseen pyydettiin suurikokoisia (>20 cm) ahvenia kymmenestä Itä-Suomen järvestä. Kirkasvetisten järvien ahvenet sisälsivät enemmän terveellisiä rasvahappoja ja vähemmän elohopeaa kuin humusjärvien ahvenet. Ihmisravintona kirkasvetisten järvien ahvenista saatavien rasvahappojen terveyshyöty on suurempi kuin elohopeasta tuleva mahdollinen haitta.  Humusjärvissä, joiden valuma-alueen pinta-alasta >30% on soita ja turvemaita, ahvenet näyttävät olevan heikompilaatuisia ihmisravinnoksi. Toisaalta kaikkien järvien ahventen lihaksessa oli saman verran tai enemmän seleeniä kuin elohopeaa, mutta toistaiseksi ei tiedetä kuinka paljon seleeni vähentää elohopean myrkyllisyyttä.

Tutkimus on  julkaistu Environmental Pollution -julkaisusarjassa http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026974911631051X