Jokien ja purojen ekosysteemit: Koko mantereen kattava ennuste virtavesien mikrobien toiminnallisesta monimuotoisuudesta

Tuoreen tutkimustuloksen mukaan ilmastonmuutos kasvattaa virtavesien mikrobien toiminnallista monimuotoisuutta. Ilmastonmuutoksesta voi siis joissain tapauksissa olla hyötyä ekosysteemien kannalta.
Climate mediates continental scale patterns of stream microbial functional diversity. Video: Jianjun Wang

Mikrobien toiminnalliset geenit ja niiden riittävä diversiteetti ovat tärkeitä mittareita kuvaamaan ekosysteemien toimintojen tehokkuutta. Bakteerit, yksisoluiset sienet ja muut mikrobit ovat olennainen osa ravinteiden kiertoa ja niiden toiminnallinen monimuotoisuus kasvattaa orgaanisen hiilen hajotusta.

Virtaavien vesien mikrobeista on kerätty näytteitä suomalais-espanjalais-kiinalaisena yhteistyönä. Norjan, Espanjan ja Kiinan vuoristoisilta alueilta kerätystä aineistosta on aiemmin tutkittu mikrobien lajistoa virtavesissä. Nyt pakasteessa säilytetyistä näytteistä on tutkittu kolmesta eri mikrobiryhmästä lähes 16 000 toiminnallista geeniä ja tehty Eurooppaa ja Aasiaa kattava ennuste.

Avain ekosysteemin toiminnan ymmärtämiseen

Microbiome-lehdessä julkaistussa artikkelissa tutkittiin virtavesien mikrobien toiminnallisten geenien diversiteettiä ja koostumusta.

Kenttähavaintojen perusteella ennustettiin, kuinka toiminnallisten geenien diversiteetti ja koostumus tulee muuttumaan koko Euraasian alueella ilmastonmuutoksen seurauksena.

– Havaitsimme, että mikrobien toiminnallisten geenien diversiteetti vähenee vuoristossa lämpimistä laaksoista kohti kylmempiä huippuja siirryttäessä, sanoo Janne Soininen.

Näin ollen ilmaston lämmetessä mikrobien toiminnallinen diversiteetti todennäköisesti kasvaa ja vesistöissä elintärkeät ekosysteemitoiminnot kuten orgaanisen aineen hajotus ja ravinteiden kierto voivat tehostua.

Muutokset tulevat olemaan suurimpia Euraasian osalta pohjoisessa, jossa toiminnallisten geenien diversiteetti voi kasvaa jopa 30 % ja toiminnallisten geenien koostumus voi muuttua jopa 35 % nykytilaan verrattuna riippuen eri ilmastoskenaarioista vuosiin 2060-2080 mennessä.

Julkaisu:

Climate mediates continental scale patterns of stream microbial functional diversity: Félix Picazo, Annika Vilmi, Juha Aalto, Janne Soininen, Emilio O. Casamayor, Yongqin Liu, Qinglong Wu, Lijuan Ren, Jizhong Zhou, Ji Shen, Jianjun Wang
https://doi.org/10.1186/s40168-020-00873-2

Lisätietoja:

Janne
Soininen
professori
Geotieteiden ja maantieteen osasto
Tieteenala Ekologia, evoluutiobiologia, Geotieteet, Ympäristötiede