Väitös: Biomolekyylit auttavat ymmärtämään järvien ekologiaa (Litmanen)

Puhdas ja turvallinen järvivesi on tärkeä osa suomalaista identiteettiä. Järvivesien kunnosta onkin viime vuosikymmeninä kiinnostuttu yhä enemmän. Maankäyttö ja ilmastonmuutos aiheuttavat uusia ongelmia vesistöjen puhtaana pitoon. Myös haitallisten sinileväkukintojen uskotaan lisääntyvän lähitulevaisuudessa rehevöitymisen seurauksena. Vesistöjen kunnostustoimenpiteisin käytetään paljon niin julkista kuin yksityistä rahaa, mutta ne eivät aina tuota haluttua tulosta.

Eläinplanktonilla on tärkeä rooli energian ja ravinteiden kierrossa

Jaakko Litmanen tutki Jyväskylän yliopiston väitöskirjatyössään biomolekyylipohjaisen mallinnuksen avulla Lahden Vesijärven leväyhteisön koostumusta sekä vesikirppujen ja keijuhankajalkaisten ruokavalioita seitsemän vuoden ajalta.

- Leväyhteisön ja eläinplanktonin väliset vuorovaikutukset ovat tärkeässä osassa sinileväkukintojen torjunnassa. Biomolekyylejä, kuten levien tuottamia rasvahappoja ja pigmenttejä, voidaan käyttää matemaattisten menetelmien avulla apuna leväyhteisön koostumuksen ja eläinplanktonin ruokavalion mallintamisessa, selventää väitöskirjatutkija Jaakko Litmanen Jyväskylän yliopistolta.

Eläinplanktonin ravinnonkäyttöä tutkimalla voidaan saada uutta tietoa niin energian kulkeutumisesta, kuin ravinteiden kierrosta.

- Vesikirput ovat usein tärkeimpiä levän laiduntajia järvissä ja niitä onkin tutkittu paljon, kertoo Litmanen. Kuitenkin keijuhankajalkaiset voivat olla tärkein levää syövä ryhmä osan kesästä, mutta niitä ei ole juuri tutkittu niiden vaikeamman laboratoriokasvatuksen takia. Tämä on jättänyt aukon tiedoista eläinplanktonin vaikutuksissa leväyhteisöön, jatkaa Litmanen.

Uutta tietoa ravintoverkon toiminnasta 

Usein toimenpiteiden ja muutosten seurannassa hyödynnetään leväyhteisön määrittämistä mikroskopoimalla, vaikka monesti kiinnostaa ainoastaan esimerkiksi sinilevän määrä. 

- Hidas ja hintava levien mikroskopointi voidaan korvata rasvahappo- ja pigmenttianalyysin avulla, kun lajitason tieto ei ole tarpeen, sanoo Litmanen. 

Vesijärvessä vesikirput hyödyntävät tarjolla olevaa leväyhteisöä ravintonaan paljolti valikoimatta, mutta vastaavasti keijuhankajalkaiset ovat hyvin valikoivia syömistään leväryhmistä. 

- Väitöskirjatyössäni havaittiin, että keijuhankajalkaiset voivat rajoittaa voimakkaasti hyvälaatuisten levien määrää, ja tarjoavat mahdollisuuden heikkolaatuisten levien, kuten sinilevän voimakkaalle kasvulle. Keijuhankajalkaiset kuitenkin tarjoavat myös hyvälaatuista ravintoa kaloille, lieventäen heikkolaatuisen levän vaikutuksia laajemmin ravintoverkossa, kertoo Litmanen.

Seurantamenetelmänä rutiininomaisesti hyödynnetty leväyhteisön määritys antaakin vain yhden puolen kolikosta, toisen puolen ollessa eläinplanktonin laiduntama levä. 

- Tulevaisuudessa tulisikin kiinnittää yhä enemmän huomiota koko ravintoverkon toimintaan yksittäisten lajien sijaan ilmastonmuutoksen vaikutuksia tutkiessa sekä kunnostustoimenpiteitä suunnitellessa ja niiden vaikutuksia seuratessa, korostaa Litmanen.

Tutkimuksen on rahoittanut nelivuotisella apurahalla Suomen Kulttuurirahasto. Tutkimusta on tukenut myös Päijät-Hämeen Vesijärvisäätiö.

FM Jaakko Litmasen väitöskirjan ”Biomolecule-based estimation methods in determining seston composition and herbivorous zooplankton diets” tarkastustilaisuus pidetään 5.4.2025 klo 12:00-16:00 Agoran Auditorio 3-salissa. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Marleen De Troch (Ghent University, Belgia) ja kustoksena apulaisprofessori Sami Taipale (Jyväskylän yliopisto). Väitöksen kieli on englanti. 

Väitös on myös katsottavissa suoratoistona Moniviestimessä: https://r.jyu.fi/dissertation-litmanen-050425.

Väitöskirja ”Biomolecule-based estimation methods in determining seston composition and herbivorous zooplankton diets” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-86-0597-3