Vesikasvien yhteyttäminen tehostuu veteen liuenneesta bikarbonaatista

Valuma-alueen ominaisuudet vaikuttavat vesikasvien esiintymiseen järvissä

Maalla kasvavat kasvit käyttävät yhteyttämiseen ilman hiilidioksidia. Vesikasvien yhteyttäminen riippuu hiilidioksidin lisäksi bikarbonaatista, koska vesistöjen hiilidioksidipitoisuudet ovat luontaisesti alhaiset.

Uusi Science-lehdessä julkaistu tutkimus osoittaa maailmanlaajuisesti, että vesikasvien määrä kasvaa järvissä, joiden bikarbonaattipitoisuudet ovat korkeat. Bikarbonaattipitoisuuteen vaikuttavat järven valuma-alueen kivilajit.

Vesikasvit ovat sopeutuneet vähäiseen hiilidioksidiin vesistöissä hyödyntämällä bikarbonaattia. Sitä on runsaasti liuenneena järviin, joiden valuma-alueiden kivilajit ovat kalkkipitoisia, todetaan uudessa tutkimuksessa.

Tutkimusta johtaneen Kööpenhaminan yliopiston professorin Ole Pedersonin mukaan bikarbonaatin hyödyntäminen vaatii paljon energiaa ja on tehottomampaa kuin hiilidioksidin käyttäminen, vaikka pitoisuudet olisivat samat. Kuitenkin kalkkipitoisissa järvissä vesikasvien yhteyttämisteho on selvästi korkeampi, kun ne voivat hyödyntää bikarbonaattia. Tämä selittää bikarbonaattia hyödyntävien vesikasvien runsauden järvissä, joiden valuma-alueella on paljon bikarbonaattia sisältäviä kivilajeja.

Professori Kaj Sand-Jensen Kööpenhaminan yliopistosta jatkaa: ”Voidaksemme osoittaa tämän maailmanlaajuisesti meidän piti ensin analysoida useita trooppisia lajeja ja tutkia niiden suhdetta veden laatuun, koska tätä ei ole tutkittu aiemmin eikä tietoa ole ollut.”

Tutkimuksessa havaittiin, että bikarbonaattia suosivien kasvilajien runsastuminen oli yhdenmukaista trooppisissa ja lauhkean vyöhykkeen kalkkivaltaisissa järvissä. Jokivesissä tulokset olivat erilaiset, koska virtaavan veden hiilidioksidipitoisuudet ovat korkeat, jolloin jokivesien kasvilajien ei tarvitse erikoistua hyödyntämään bikarbonaattia hiilen lähteenä.

”Pystyimme tässä tutkimuksessa ensimmäistä kertaa todistamaan bikarbonaatin tärkeyden vesikasvien esiintymiselle globaalissa mittakaavassa. Järvitutkijana olen erityisen innoissani tutkimuksen tuloksista”, sanoo tutkimukseen osallistunut yliopistotutkija Janne Alahuhta Oulun yliopiston Maantieteen tutkimusyksiköstä.

Alahuhta on luonut maailmanlaajuisen järvivesikasvien tutkijaverkoston, joka kattaa yli 20 aluetta eri mantereilla. Verkosto mahdollisti osaltaan tutkimuksen toteuttamisen. Lisäksi Alahuhta toimitti tutkimukseen järviaineistoa Suomesta ja osallistui artikkelin kirjoittamiseen ja kommentointiin.

Tutkimustulosten perusteella voidaan ennakoida, että vesikasvien lajimäärä ja yhteisörakenne tulevat muuttumaan järvissä johtuen ihmisen aiheuttamasta happamoitumisesta, metsätoimenpiteistä ja typpilannoitteiden käytöstä. Lajistomuutokset voivat olla dramaattisia, koska hiilidioksidia käyttävät lajit ovat usein kooltaan pieniä verrattuna suurempiin bikarbonaattia hyödyntäviin lajeihin. Tällä on suoria vaikutuksia niin järvimaisemaan kuin järviekosysteemeihin, koska vesikasveilla on tärkeä merkitys myös muille eläimille suojan ja ravinnon lähteenä.

Suomessa tunnettuja yleisiä suuressa osassa maata kasvavia vesikasveja ovat esimerkiksi pitkävartiset järviruoko, -kaisla ja osmankäämi, kelluvalehtiset lumme ja ulpukka sekä upoksissa kasvavat ahven- ja uistinvita.

Tutkimustulos on julkaistu Science-lehdessä 14.11.2019.

Artikkeli:

Iversen LL, Winkel A, Båstrup-Spohr L, Hinke AB, Alahuhta J, Baattrup-Pedersen A, Birk S, Brodersen P, Chambers PA, Ecke F, Feldmann T, Gebler D, Heino J, Jespersen TS, Moe SJ, Riis T, Sass L, Vestergaard O, Maberly SC, Sand-Jensen K, and Pedersen O (2019), Catchment properties and the photosynthetic trait composition of freshwater plant communities. Science DOI 10.1126/science.aay5945

 

Viimeksi päivitetty: 18.11.2019