Outokummun syväreikä on pystysuora kurkistusikkuna 1,9 miljardia vuotta vanhaan kiteiseen kallioperään. Reiästä on aiemmin löydetty esimerkiksi kymmenien miljoonien vuosien ikäistä pohjavettä. Kuva: Riikka Kietäväinen.

Outokummun kallioperästä paljastui lemuava yllätys – haju johdatti tutkijat voc-yhdisteiden lähteelle

Suomalaistutkijat ovat löytäneet haihtuvia orgaanisia yhdisteitä yli kahden ja puolen kilometrin syvyisestä kairareiästä Pohjois-Karjalan Outokummussa.

Haiseva löytö tehtiin, kun Helsingin yliopiston ja VTT:n tutkijat ottivat kaasu- ja mikrobinäytteitä reiästä, jonka Geologian tutkimuskeskus GTK on kairannut paikalle tieteellistä tutkimusta varten.

Kalliopohjavedestä 500–2 300 metrin syvyydestä paljastui laaja kirjo erilaisia luonnon voc-yhdisteitä.

Kiteisen kallioperän ja sen pilaantumattomien pohjavesien voc-yhdisteistä ei aiemmin ole juuri ollut tietoa.

Suomalaistulokset on julkaistu Communications Earth & Environment -sarjassa.

Viemärin haiskahdus vei jäljille

”Voc-yhdisteiden jäljille meidät johdatti haju”, kertoo tutkimuksen geokemiallisesta osuudesta vastannut apulaisprofessori Riikka Kietäväinen Helsingin yliopistosta.

Esimerkiksi aromaattiset hiilivedyt ja rikkiyhdisteet haiskahtavat nenään jo erittäin pieninä pitoisuuksina.

”Haistelijasta riippuen Outokummun syväreiän kalliopohjavesien tuoksua kuvailtiin merelliseksi tai viemäriksi, jopa hieman makeaksi”, Kietäväinen selvittää.

Hajun tarkempaa lähdettä tutkijat selvittivät analyyttisin menetelmin eli  termodesorptio-kaasukromatografi-massaspektrometrian avulla.

Uusia herkkuja mikrobien ruokapöytään

Analyyseissa löytyi kaikkiaan yli neljäkymmentä erilaista voc-yhdistettä, yleisimpinä butaani, bentseeni ja dimetyylisulfidi. Yhdisteiden joukossa oli myös muita hiilivetyjä, alkoholeja, ketoneja ja aldehydejä.

Mikrobien mahdollista roolia voc-yhdisteiden muodostumisessa tai hajoamisessa selvitettiin VTT:n erikoistutkijan Mari Nyyssösen mukaan analysoimalla mikrobiyhteisön geenitietoa.

Syvässä kallioperässä mikrobeille on tarjolla vain vähän erilaisia ravinnon ja hiilen lähteitä.

”Tutkimuksen tulokset osoittavat, että nämä voc-yhdisteet tuovat uudenlaisia mahdollisuuksia mikrobien ruokapöytään”, Nyyssönen kertoo.

Eivät pelkästään sisäilman heikentäjiä

Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (voc) tunnetaan teollisista prosesseista ja materiaaleista peräisin olevina epäpuhtauksina ja sisäilman heikentäjinä.

Niitä muodostuu kuitenkin myös luonnossa, kuten soilla, metsissä, tulivuorissa ja kuumissa lähteissä.

Suomalaistutkimus osoittaa, että syväbiosfäärin mikrobeilla, erityisesti bakteereilla ja sienillä, on tärkeä rooli voc-yhdisteiden tuottajina ja hajottajina.

Voc-yhdisteiden pitoisuudet ja koostumus heijastavat myös paikallisen kallioperän ominaisuuksia, kuten hiili- ja rikkipitoisuutta sekä hapetus-pelkistysolosuhteita.

Kymmeniä miljoonia vuosia vanhaa pohjavettä

Outokummun syväreiän kairaus valmistui tasan kaksikymmentä vuotta sitten eli tammikuun lopussa vuonna 2005.

Syväreiän tutkimuksissa on tähän mennessä löytynyt muun muassa kymmeniä miljoonia vuosia vanhaa pohjavettä.

Selväksi on tullut myös se, että kalliopohjavedessä ja kivipinnoilla elää monipuolinen mikrobiyhteisö.

Kietäväisen ja Nyyssösen mukaan nyt on otettu uusi askel kohti elollisen ja elottoman maailman vuorovaikutuksen ymmärtämistä.

”Tutkimus syväreiällä jatkuu edelleen.”

Päivi Ikonen


 

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

Kerro Kemiamedian toimitukselle mielipiteesi!

 

Nimi(Pakollinen)
This field is hidden when viewing the form
Mitä mieltä olit artikkelista? Lähetä meille palautetta.
Kenttä on validointitarkoituksiin ja tulee jättää koskemattomaksi.

Lisää uutisia