Vesistöjen kasviplanktonin tunnistamiseen kehitetään aiempaa tehokkaampia keinoja. Ilmaston muuttuminen on tehnyt menetelmistä entistä tarpeellisempia.
Yksi uusi tunnistustapa on geenitekniikan menetelmä, joka syntyi Jyväskylän yliopistossa. Tutkija Anita Mäki rakensi menetelmän väitöstyössään.
Mäen tekniikka on rna-perusteinen, geenispesifeistä monistusalukkeista riippumaton HTS-näytteen (high-throughput sequencing) valmistusmenetelmä.
Menetelmän avulla on mahdollista tunnistaa samasta näytteestä eri eliöitä aiempaa kattavammin.
Jyväskyläläistekniikan etu on, että tumallisten ja tumattomien mikrobien kirjo kyetään analysoimaan yhtäaikaisesti.
Uuden tekniikan ansiosta esimerkiksi haitallisia sinileväkukintoja voidaan seurata entistä paremmin.
Mäki hyödynsi tutkimuksessaan sekä laboratoriossa kasvatettuja kasviplanktonlajeja että yli kahdeksastakymmenestä suomalaisesta järvestä kerättyjä näytteitä.
Anita Mäen väitöskirja Development of genetic phytoplankton monitoring tarkastetaan 13. syyskuuta.
LUT valjasti tunnistajaksi tekoälyn
Lappeenrantalaisen LUT-yliopiston tutkijat puolestaan opettavat planktonin tunnistajaksi tekoälyä. Perinteisesti tunnistukseen on tarvittu mikroskooppia ja ihmissilmiä.
Tietokoneohjelmiston tekemä automatisoitu tunnistus on menetelmänä selvästi nopeampi.
Lappeenrantalaiset hyödyntävät Suomen ympäristökeskuksen (Syke) tuottamaa kuvadataa Utön saaren edustalta.
Korkeatasoiset virtaussytometriset kuvantamislaitteet nappaavat kuvan läpivirtaavasta, suodatetusta merivedestä aina, kun linssin eteen ilmaantuu planktonia muistuttava kohde.
”Sadasta Itämerestä otetusta kuvanäytteestä olemme saaneet tekoälyn tunnistamaan yli 84 prosentin varmuudella jo 34 eri kasviplanktontyyppiä”, kertoo professori Heikki Kälviäinen.
Suomen Akatemian rahoittamassa Fastvision-hankkeessa tarkastellaan sekä planktonyhteisön koostumusta että sen muutoksia vuodenaikojen ja vuosien mittaan. Tuoretta dataa verrataan Syken keräämään seuranta-aineistoon.
Kasviplankton heijastaa ilmaston lämpenemistä
Kasviplanktonin määrä ja yhteisörakenne reagoivat herkästi ympäristön muutoksiin. Näin ne kertovat tutkijoille rehevöitymisen ja ilmastonmuutoksen vaikutuksista veden laatuun.
”Muutokset planktonyhteisön koostumuksessa ennakoivat vaikutuksia myös ravintoverkon ylemmille tasoille”, toteaa Syken merikeskuksen tutkija Sanna Suikkanen.
Fastvision-projektin tulosten toivotaan tarjoavan tutkijoille käsityksen siitä, ovatko planktonyhteisön muutokset yleistettävissä Euroopan muillekin merialueille.
Merten, järvien ja jokien kasviplankton eli pikkuruiset mikro-organismit vastaavat suurelta osin ilmakehän hapentuotannosta. Plankton toimii myös hiilinieluna.
Ilmastonmuutoksen edetessä tutkimustieto planktonista tulee entistä tärkeämmäksi, sillä myös haitallisten planktonlajien ja vieraslajien havaitseminen edellyttää planktonlajiston tuntemista.
Päivi Ikonen
