Ympäristömyrkkyjen kertyminen ravintoverkon huipulla oleviin lintulajeihin paljastaa, että Itämeren eliöstössä vuosikymmeniä esiintyneiden pysyvien yhdisteiden lisäksi Suomen rannikolla esiintyy myös joitain uusia ympäristömyrkkyjä, joiden käyttäytymistä ravintoverkossa ei tunneta hyvin.
FM Riikka K. Vainio tutki väitöskirjassaan metallien ja orgaanisten halogeeniyhdisteiden aiheuttamaa saastumista ja ympäristömyrkkyjen kulkeutumista Suomen rannikon ravintoverkossa keskittyen kolmeen ilmentäjälajiin: merikotkaan (Haliaeetus albicilla), merimetsoon (Phalacrocorax carbo) ja haahkaan (Somateria mollissima).
Nämä ravintoverkossa korkealla olevat lintulajit altistuvat usein ravintonsa kautta korkeammille pitoisuuksille kertyviä ja rikastuvia haitta-aineita kuin ravintoverkon pohjalla olevat lajit. Ravintoverkossa korkealla olevien lajien haitta-ainekuorma kuvastaa niiden alapuolella olevan ravintoketjun haitta-ainekuormaa, joten ne kertovat koko ravintoverkon tilasta.
Happamat sulfaattimaat ovat joidenkin metallien lähde pesäpoikasille
Ensimmäisessä väitöskirjan osassa Vainio tutki, ilmentävätkö merikotkan ja merimetson pesäpoikaset happamista sulfaattimaista peräisin olevia metallipäästöjä. Rannikkoalueilla luonnollisesti esiintyvät happamat sulfaattimaat ovat yksi Suomen suurimmista metallien lähteistä.
Kaikkien metallien pitoisuudet merikotkan ja merimetson poikasissa olivat yleisesti matalia. Tutkimuksessa kuitenkin selvisi, että happamien sulfaattimaiden läheisyydessä kasvaneissa merikotkan poikasissa alumiinin ja koboltin, ja merimetson poikasissa mangaanin ja kuparin pitoisuudet olivat koholla verrattuna kaukana happamista sulfaattimaista syntyneisiin ja kasvaneisiin poikasiin.
– Lajien väliset eroavaisuudet siinä, minkä metallien pitoisuudet olivat koholla eri alueilla kasvaneissa poikasissa, liittyvät luultavasti eroihin lajien ekologiassa, kuten ravinnossa. Monien happamiin sulfaattimaiden yhdistettyjen metallien pitoisuuksissa ei ollut eroja happamien sulfaattimaiden läheisyydessä ja niistä kaukana kasvaneiden pesäpoikasten välillä, Vainio kertoo.
Tulos indikoi, että monet happamista sulfaattimaista peräisin olevat metallit eivät kulkeudu ravintoverkon huipulla oleviin lajeihin asti. Haitallisia metallipitoisuuksia saattaa silti esiintyä alemmilla ravintoverkon tasoilla.
Vanhojen, tunnettujen haitta-aineiden lisäksi uudet haitta-aineet ovat huolenaihe
Happamista sulfaattimaista peräisin olevien metallien lisäksi Vainio tutki elohopean ja orgaanisten halogeeniyhdisteiden kulkeutumista ja pitoisuuksia Saaristomeren ravintoverkossa.
Tutkimusten pohjana oli laaja aineisto, johon kuului näytteitä kolmesta lintulajista, kaloista sekä akvaattisista selkärangattomista. Tutkittujen orgaanisten halogeeniyhdisteiden joukossa oli Itämeren lajistossa jo vuosikymmeniä esiintyneitä POP-yhdisteisiin (eng. persistent organic pollutants) lukeutuvia haitta-aineita, kuten polykloorattuja bifenyylejä (PCB:t), useita torjunta-aineita, kuten DDT, bromattuja palonestoaineita sekä per- ja polyfluorattuja yhdisteitä.
Vanhojen, tunnettujen haitta-aineiden lisäksi Vainio tutki, löytyykö Saaristomereltä niin kutsuttuja uusia haitta-aineita, joiden pitoisuuksista ja käyttäytymisestä Itämeren ravintoverkossa on vain vähän tietoa.
Elohopeaa ja POP-yhdisteitä löytyi kaikista eliöryhmistä. Odotetusti elohopea ja suurin osa POP-yhdisteistä rikastuivat Saaristomeren ravintoverkossa, eli pitoisuudet olivat korkeimmat ravintoverkon huipulla olevissa lajeissa, erityisesti merikotkassa.
Erityisesti PCB:n ja DDT:n pitoisuudet olivat korkeampia kuin muiden yhdisteiden pitoisuudet.
– Havaitut elohopean ja POP-yhdisteiden pitoisuudet olivat kuitenkin yleisesti matalampia kuin 1900-luvun lopussa ja 2000-luvun alussa. Tämä on seurausta aineille asetetuista käyttökielloista ja -rajoituksista, Vainio kertoo.
Tunnettujen POP-yhdisteiden lisäksi Saaristomereltä löytyi ensimmäistä kertaa perfluoroetyylisykloheksaanisulfonaattia (PFECHS), jota käytetään muun muassa lentokoneiden hydrauliikkanesteissä.
Yhdistettä löytyi kahdesta kalalajista, merimetsosta ja merikotkasta. Yhdisteen pitoisuudet kasvoivat kaloista merimetsoon ja edelleen merikotkaan, viitaten siihen, että yhdiste rikastuu Itämeren ravintoverkossa.
– Tulokset osoittavat, että vanhojen, jo vuosikymmeniä sitten rajoitettujen ja kiellettyjen, pysyvien haitta-aineiden lisäksi uusia haitta-aineita esiintyy Itämerellä. Vaikka monien uusien haitta-aineiden pitoisuudet vaikuttavat olevan vielä matalia verrattuna vanhoihin, kertyviin haitta-aineisiin, uusien haitta-aineiden mahdollinen kertyminen eliöihin ja rikastuminen ravintoverkossa voi aiheuttaa ongelmia tulevaisuudessa erityisesti ravintoverkkojen huippulajeille, Vainio sanoo.
***
FM Riikka K. Vainio esittää väitöskirjansa ”Apex avian species as sentinels for legacy and emerging contaminants in northern Baltic Sea coastal food webs” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 9.12.2022 klo 12. (Turun kauppakorkeakoulu, LähiTapiola-sali, Rehtorinpellonkatu 3, Turku)
Vastaväittäjänä toimii professori Jussi Kukkonen (Itä-Suomen yliopisto) ja kustoksena professori Veijo Jormalainen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on ekologia.
Väitöstä voi seurata myös etänä
Väitöskirja on julkaistu sähköisenä
