Tehosammalet puhdistavat kaivos- ja metsätalousvedet metalleista

Oulun yliopiston tutkijat ovat löytäneet tehosammaleita, jotka yhdessä mikrobikumppaniensa kanssa voivat poistaa vesistä muun muassa raskasmetalleja.

Lupaavia nevasirppisammalkasvustoja (Warnstorfia fluitans) löytyi muun muassa Pyhäsalmen kaivoksen tulvavallin liepeiltä ja muilta vanhoilta pohjoisilta kaivoksilta.

Tutkijat yllättyivät siitä, että kasvi näytti viihtyvän metallipitoisessa ja hyvin happamassa vedessä, jonka alhainen pH lisää metallien liukoisuutta. Tällaisissa vesissä selviävät vain harvat kasvit.

Sammalet osoittautuivat tutkijoiden tarkastelussa hyviksi vedenpuhdistajiksi.

Kumppaneina symbionttimikrobit

Metallien kertymistä vesistöihin kiihdyttää pohjoisilla alueilla ilmastonmuutos. Maaperästä liukenee metalleja metsäojitusten seurauksena. Aktiivisen kaivostoiminnan päätyttyä jäljelle jää vanhoja louhoksia ja altaita, joiden vesi olisi saatava puhtaaksi.

Monet puhdistusmenetelmät toimivat kylmissä oloissa huonosti, joten Oulun yliopistossa kehitetään erityisesti pohjoiseen sopivia biologisia keinoja.

Nevasirppisammalten puhdistustehon salaisuudeksi paljastui niiden yhteistyö sammalten kanssa symbioosissa elävien mikrobien eli symbionttien kanssa.

”Koko ajan lisääntyvä tutkimustieto vahvistaa käsitystä mikrobien vahvasta roolista kasvien menestymisessä mitä erilaisimmissa olosuhteissa”, sanoo professori Anna-Maria Pirttilä.

Sammal toimii kuin sieni

Oululaistutkijat ovat löytäneet metallipitoisilla alueilla kasvaneista sammalista enemmän sellaisia symbiontteja, jotka parantavat metallinsietokykyä.

He ovat onnistuneet kasvattamaan Phialocephala bamuru – ja Hyaloscypha hepaticola –mikrobeja myös laboratoriossa.

Tulokset viittaavat siihen, että nämä symbiontit osallistuvat sammalen kykyyn saostaa liukoisia metalleja solujensa sisään.

”Sammal on kuin sieni, joka sitoo ja muovaa metallia siedettävämmäksi osaksi omaa rakennettaan”, kuvailee tutkijatohtori Kaisa Lehosmaa.

Mikrobit muokkaavat oloja sammalen solukossa sellaiseksi, että haitallinen liukoinen metalli saadaan muutettua kiinteämpään ja helpommin hallittavaan muotoon.

Tähtäimessä kaupalliset tuotteet

Tutkijat ovat kokeilleet sammalten ja mikrobien puhdistustehoa raudan, kadmiumin, kuparin, sinkin, nikkelin ja arseenin osalta.

He ovat aiemmissa testeissään osoittaneet sammalten keräävän vesistä ravinteita kolmen viikon reaktioajalla ja arvioivat myös metallien keräämiseen kuluvan joitakin viikkoja.

Tehokkuutta selvitetään vielä jatkotutkimuksessa. Sammalten kykyä metallinpoistossa aiotaan testata rautasakan ruskistaman Kalimenjoen valuma-alueella.

Pirttilän ryhmä tähtää myös tutkimustulosten kaupalliseen hyödyntämiseen.

”Kehitämme mikrobien kaupallisia kantoja ja tuotteita eri aloille”, professori kertoo.

Kansainvälisten kumppaneiden kanssa tehdyssä tuoreessa tutkimuksessa olivat mukana myös Pyhäsalmen kaivos ja Outokumpu.

Teksti: Päivi Ikonen, Kemiamedia.fi

Kuva: Kaisa Lehosmaa. Tutkijat yllättyivät havaittuaan, että nevasirppisammal viihtyi metallipitoisessa ja erittäin happamassa vedessä mainiosti.