Ympäristö-DNA-menetelmä avaa tarkan näkymän vedenpinnan alle – nahkiaisten suojelutyö saa apua uraauurtavasta tutkimuksesta
Vesiekologian tutkimisen haasteena on nähdä kunnolla kaikki se, mikä jää pinnan alle – onpa kyse sitten merialueista, jokien tai purojen virtavesistä tai järvivesistä. PVO-Vesivoimalle on erittäin tärkeää saada tarkempi kuva jokielinympäristön sekä eliöstökantojen tilasta, jotta sekä vaelluskaloja että luonnon monimuotoisuutta tukevien toimien vaikuttavuutta voidaan mitata ja vahvistaa. Perinteisen kenttätutkimuksen rinnalla nopeasti kehittyvä teknologia tarjoaa mahdollisuuden tutkia ja mitata luonnon monimuotoisuutta kajoamatta eliöihin ja elinympäristöihin. Ympäristö-DNA- eli eDNA-menetelmiä käyttävän suomalaisen SpringDNA:n uraauurtava tutkimus antaa kriittisen tärkeää tietoa nahkiaisten suojelutyöhön.
SpringDNA:n toimitusjohtaja Saara Suurla on syystäkin innoissaan. SpringDNA on suomalainen teknologiayritys, joka tarjoaa luonnon monimuotoisuuteen liittyvää monitorointia yrityksille ja organisaatioille. Yhdessä PVO-Vesivoiman, UPM:n sekä Kemijoki Oy:n kanssa tehty tutkimus on johtanut läpimurtoon nahkiaisten genomien, eli DNA:han koodatun perintöaineksen tunnistamisessa. Tutkimushankkeen tulevissa vaiheissa selvitetään, voidaanko tulevaisuudessa ympäristö-DNA:n avulla seurata sitä, missä nahkiaista esiintyy ja minkä verran.
”Olemme pystyneet erottamaan eDNA-teknologian avulla nahkiaisen ja pikkunahkiaisen genomit toisistaan. Kyseessä on eri lajit, vaikka sen voi perinteisesti erottaa vasta aikuisista kiinniotetuista yksilöistä hampaiden perusteella. Tunnistamalla erilaisen vaelluskäyttäytymisen aiheuttavat geneettiset tekijät, voimme erottaa nämä lajit ilman, että nahkiaisia tarvitsee häiritä tutkimustiedon keräämiseksi. Nyt hankkeessa keskitytään todentamaan saadut tulokset myös vedestä löytyvästä DNA-materiaalista, jotta tunnistusmenetelmä, jossa eliöihin ei kajota, harvinaisille lajeille saataisiin toimivaksi”, Suurla iloitsee.
Uusi menetelmä vahvistaa luonnon monimuotoisuustyötä ja nahkiaisten suojelutyötä
PVO-Vesivoimalle nahkiaiset ovat tärkeä laji, jonka kantaa seurataan joka syksy. Vesivoimatoimijana yhtiö on sitoutunut pitkäjänteiseen vesiluonnon vahvistamiseen. Osa tätä työtä on nahkiaiskantojen vahvistaminen velvoitteen mukaisilla ylisiirroilla. Iijoella ja Kemijoella jokiin nousevia nahkiaisia autetaan voimalaitosten ohi joen pääuomaan ja sivujokiin.
Nahkiaiskannoissa on vuosittain paljonkin vaihtelua, sillä nahkiainen ei näytä olevan uskollinen kotijoelleen, vaan voi nousta tilanteen ja tuulien mukaan myös muihin jokiin. Meriveden korkeus vaikuttaa paljon nahkiaisten liikkeisiin. Siihen taas vaikuttaa tuulen suunta, joka voi olla nahkiaisten nousun kannalta epäsuotuisa. Jokavuotinen ylisiirtotyö voimaloiden ohi ei siis anna vielä kokonaisnäkymää ylisiirtotyön vaikuttavuuteen ja nahkiaisten tilanteeseen. Siksi tavoitteena on saada tarkkaa tietoa pinnanalaisesta vesiympäristöstä.
”Tutkimushankkeemme on ollut käynnissä nyt vuoden ajan. Ensimmäinen onnistuminen on nyt saavutettu, kun lajien merkitsevät geneettiset eroavuudet on pystytty tunnistamaan ja erottamaan sekä saatu toimivaksi käytännön tunnistusmenetelmäksi. Seuraavaksi tutkimme, miten menetelmämme mahdollistaa joessa esiintyvien nahkiaisten tunnistamisen vesinäytteistä – paitsi tarkasti, myös kustannustehokkaasti ja lajeihin kajoamatta. Olen vakuuttunut, että jatkuvasti kehittyvä menetelmä antaa kauan kaivattua konkretiaa lajien suojelutyöhön”, Suurla kertoo.
Ympäristö-DNA on kuin pysäytyskuva luonnon monimuotoisuuden kokonaistilanteesta – maaperässä, ilmassa tai vesiympäristössä
Elinkaarensa aikana kaikki eliöt – kasvit, sienet, erikokoiset eliöt – jättävät jälkeensä jäämiä DNA:staan ympäristöönsä. Näitä jäämiä voidaan havaita ja tunnistaa maaperästä, lumesta, vedestä ja ilmasta otetuista näytteistä. Geneettisten jalanjälkien analysoiminen ympäristö-DNA- eli eDNA-menetelmin antaa tarkan kuvan eliöstöstä ja kasvistosta, joka on liikkunut ja elänyt tutkittavalla alueella.
Perinteisiin luonnonmonimuotoisuuden tutkimuksessa käytettäviin työvoimaintensiivisiin menetelmiin, kuten esimerkiksi sukeltamiseen tai viitasammakon kuunteluun verrattuna ympäristö-DNA tarjoaa ketterämmin tarkempaa tietoa. Myös niistä lajeista, joita on vaikea havaita tai joita ei haluta häiritä, kuten nahkiaisten toukkiin, jotka elämänsä alussa viettävät vuosia pohjaan kaivautuneina.
”Luonnon monimuotoisuutta tukevien toimenpiteiden vaikuttavuudesta saadaan nykyisin vain vähän luotettavaa tietoa perinteisin menetelmin. eDNA-menetelmiä kehitetään koko ajan, ja se mahdollistaa jo tietyn alueen ekologian kokonaiskuvan. Voisimme esimerkiksi ikään kuin avata näkyviin vaikkapa järven koko lajikirjon, tarkastella kokonaisen jokisysteemin biodiversiteetin tasoa ja suuntaa sekä seurata sen muutoksia. Tarkka ja ajantasainen sekä vuosittain vertailtava teknologiaan perustuva tieto on aivan keskeistä luonnon suojelutyön onnistumiseksi ja paremmin informoitujen päätöksien tekemiseksi ”, Suurla summaa.