Kalanviljelyn jätevesiä voi puhdistaa mikrolevillä ja vesikirpuilla

Vesikirput ovat pieniä planktoniin kuuluvia äyriäisiä, jotka suodattavat vedestä leviä ja mikrobeja ravinnokseen, ja ne ovat monien kalojen luonnollista ravintoa. Čedomir Stevčićin tutkimuksissa erityisesti mikroskooppiset viherlevät osoittautuivat tehokkaiksi ravinteiden sitojiksi ja hyväksi ravinnoksi vesikirpuille. Kalojen kiertovesikasvatuksen poistovesistä aiheutuvaa ympäristön ravinnekuormitusta voidaan vähentää levien kasvatuksella merkittävästi. Jäteveden ravinteiden sieppaaminen ja hyödyntäminen on kiertotaloutta parhaimmillaan.

Kalankasvatus on maailman mittakaavassa nopeimmin kasvava ruoantuotantomuoto. Kalankasvatuksen aiheuttaman ravinnekuormituksen hallitsemiseksi kalojen kasvatusta ollaan siirtämässä yhä enemmän kiertovesikasvatukseen, jossa käytetyt vesimäärät ovat vain murto-osa normaalista kalankasvatuksesta. Tämä mahdollistaa jätevesien puhdistuksen ja myös siihen kertyneiden ravinteiden hyötykäytön.

Nykyisin kalanviljelyn jätevesien ravinteita hyödynnetään hyvin vähän, lähinnä vain kasvihuoneissa kasvien kasvatukseen niin sanotussa aquaponics-kasvatuksessa. Mikrolevien kasvatus on kalanviljelyyn yhdistettynä vielä kokeiluasteella, mutta se toisi kalanviljelyyn uuden ulottuvuuden.

Mikrolevät poistavat kiertovesiviljelyn jätevedestä ravinteita

Kalanviljelyn ekologista kestävyyttä voidaan parantaa integroidun monitrofiatasoviljelyn avulla. Tässä menetelmässä vähintään kaksi eri ravintoketjun tasolla olevaa eliötä kasvatetaan yhtä aikaa samassa järjestelmässä, jossa ruokittujen eliöiden (esim. kalat) jätteet tulevat toisen eliön hyödynnettäviksi.

Mikrolevien kasvatuksella voidaan poistaa kiertovesiviljelyn jäteveden ravinteita, ja tuottaa samalla hyödynnettävää biomassaa. Leviä voidaan hyödyntää edelleen eläinten rehuissa joko suoraan tai syöttämällä ne ensin leviä suodattaville eliöille. Esimerkiksi Stevčićin tutkimat Daphnia magna -vesikirput suodattavat leviä tehokkaasti ja hyödyntävät ne kasvuunsa. Näitä myös Suomessa esiintyviä Daphnia-suvun planktonäyriäisiä voisi edelleen hyödyntää luonnollisena kalanruokana erityisesti kalanpoikasten kasvatuksessa.

Mikrolevien poistaminen kasvatusvedestä mekaanisilla ja kemiallisilla menetelmillä on kallista, ja levien suodattaminen biologisesti suodattajaeliöiden avulla voisikin olla näille menetelmille käyttökelpoinen vaihtoehto.

Tässä väitöskirjatyössä tehdyissä tutkimuksissa viherlevät kasvoivat kalanviljelyn jätevedessä yhtä hyvin kuin keinotekoisessa leväkasvatusliuoksessa. Nämä kaksi kasvatusnestettä eivät poikenneet toisistaan, kun arvioitiin levien ravitsemuksellista laatua, koska vesikirput hyödynsivät viherleviä kasvuunsa yhtä tehokkaasti levien kasvatusympäristöstä riippumatta. Kalojen kiertovesikasvatuksen jätevettä voidaan käyttää levien kasvatukseen sellaisenaan, koska mittausten mukaan jäteveden suodattaminen ennen mikrolevien lisäämistä ei vaikuttanut niiden kasvuun, ravinteiden poistoon eikä biokemialliseen koostumukseen.

Tutkimus on julkaistu Jyväskylän yliopiston väitöstutkimusten JYU Dissertations -sarjassa, numero 353, Jyväskylä, 2021. ISBN 978-951-39-8524-0 (PDF), URN:ISBN:978-951-39-8524-0 ja ISSN 2489-9003.
Linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8524-0

M.Sc. Čedomir Stevčićin akvaattisten tieteiden väitöskirjan "The use of biological traps for water treatment in recirculating aquaculture systems" tarkastustilaisuus on perjantaina 12.2.2021 alkaen kello 12:00. Vastaväittäjänä on professori emeritus Lauri Arvola Helsingin yliopistosta ja kustoksena on yliopistonlehtori Katja Pulkkinen Jyväskylän yliopistosta. Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Yleisö voi seurata väitöstilaisuutta verkkovälitteisesti.

Linkki Moniviestimen suoraan lähetykseen: https://r.jyu.fi/dissertation-stevcic-120221

Puhelinnumero, johon yleisö voi tilaisuuden lopussa osoittaa mahdolliset lisäkysymyksensä (kustokselle): +358 40 846 9359

Lisätietoja:

Čedomir Stevčić, cedomir.stevcic@jyu.fi

Kustos, väitästyön ohjaaja, yliopistonlehtori Katja Pulkkinen, Jyväskylän yliopisto, katja.pulkkinen@jyu.fi,  puh. 040 8469359 (suomeksi) 

Väitöstyön ohjaaja, yliopistonlehtori Juhani Pirhonen, juhani.pirhonen@jyu.fi,  040 805 3919