Τοξικά μέταλλα εισρέουν στις βόρειες υδάτινες οδούς με ταχύτερο ρυθμό, καθώς η κλιματική αλλαγή μεταβάλλει τα εδάφη και τα πρότυπα αποστράγγισης. Στη Φινλανδία, οι ερευνητές λένε τώρα ότι ένας απίθανος σύμμαχος μπορεί να βοηθήσει στην επιβράδυνση αυτής της ροής.
Μέταλλα μέσα από τον βούρκο
Ένα κοινό βρύο, που υποστηρίζεται από μικροσκοπικούς συνεργάτες που ζουν μέσα σε αυτό, έχει δείξει μια σπάνια ικανότητα να αντλεί μέταλλα από μολυσμένα νερά χωρίς ενέργεια ή χημική επεξεργασία.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Όουλου λένε ότι το σύστημα θα μπορούσε να προσφέρει μια βιώσιμη εναλλακτική λύση για περιοχές όπου η συμβατική επεξεργασία αποτυγχάνει.
Οι χαμηλές θερμοκρασίες, οι απομακρυσμένες τοποθεσίες και οι εγκαταλελειμμένες υποδομές συχνά περιορίζουν τις παραδοσιακές μεθόδους καθαρισμού του νερού. Η εκσκαφή δασών και οι παλιές τοποθεσίες ορυχείων συνεχίζουν επίσης να απελευθερώνουν μέταλλα σε κοντινά ρέματα.
Η ομάδα επικεντρώθηκε στο «Warnstorfia fluitans», ένα είδος βρύου που ανακαλύφθηκε ότι ευδοκιμεί σε όξινα, πλούσια σε μέταλλα νερά. Οι επιστήμονες εντόπισαν για πρώτη φορά πυκνές αναπτύξεις κοντά στο ορυχείο Pyhäsalmi στη Φινλανδία.
Το βρύο ευδοκιμεί στα ορυχεία
Λίγα άλλα φυτά επιβιώνουν σε τέτοιες συνθήκες, όπου η υψηλή οξύτητα αυξάνει τη διαλυτότητα και την τοξικότητα των μετάλλων. Το βρύο έκανε περισσότερα από το να επιβιώσει. Άκμασε σε νερό γεμάτο με διαλυμένα μέταλλα. Αυτή η παρατήρηση πυροδότησε βαθύτερη έρευνα σχετικά με το πώς το φυτό αντιμετωπίζει την ακραία χημεία.
«Αυξανόμενα στοιχεία δείχνουν τον κρίσιμο ρόλο των μικροβίων στην υποβοήθηση των φυτών να επιβιώσουν σε ακραία περιβάλλοντα», εξηγεί η καθηγήτρια Άννα-Μαρία Πιρτίλα.
Η ερευνητική της ομάδα έχει εξετάσει προηγουμένως πώς συσσωρεύεται ο χρυσός στις βελόνες ερυθρελάτης και πώς ποικίλλει η μικροβιακή ποικιλομορφία μεταξύ της βόρειας και της νότιας Φινλανδίας. Αυτή η εργασία βοήθησε στη διαμόρφωση της κατεύθυνσης της νέας μελέτης.
Η έρευνα αποκάλυψε ότι τα βρύα δεν απομακρύνουν μόνα τους τα μέταλλα. Η διαδικασία εξαρτάται από τη στενή συνεργασία μεταξύ του φυτού και των μικροβίων που ζουν μέσα στους ιστούς του. Αυτοί οι μικροβιακοί εταίροι, γνωστοί ως ενδόφυτα, ήταν πιο άφθονοι σε βρύα που συλλέχθηκαν από νερά μολυσμένα με μέταλλα.
Τα βρύα που ξεχώρισαν
Δύο είδη ξεχώρισαν: τα «Phialocephala bamuru» και «Hyaloscypha hepaticola». Και τα δύο εμφανίζονταν συχνά σε βρύα από μολυσμένες περιοχές.
Οι ερευνητές καλλιέργησαν επίσης και τα δύο είδη με επιτυχία σε εργαστηριακές συνθήκες. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι αυτά τα μικρόβια βοηθούν τα βρύα να χειρίζονται τα διαλυμένα μέταλλα αλλάζοντας τις εσωτερικές χημικές συνθήκες. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στα μέταλλα να καθιζάνουν και να γίνονται λιγότερο επιβλαβή.
«Η βρύα λειτουργεί σαν σφουγγάρι που δεσμεύει και μετατρέπει τα μέταλλα σε μια ασφαλέστερη, στερεά μορφή», λέει η μεταδιδακτορική ερευνήτρια Kaisa Lehosmaa.
«Τα μικρόβια τροποποιούν τις συνθήκες μέσα στον ιστό της βρύας, έτσι ώστε τα επιβλαβή διαλυμένα μέταλλα να μπορούν να μετατραπούν σε διαχειρίσιμα σωματίδια. Και υπάρχει πάντα η δυνατότητα απομάκρυνσης των πλούσιων σε μέταλλα βρύων».
Η μελέτη εξέτασε τον σίδηρο καθώς και το κάδμιο, τον χαλκό, τον ψευδάργυρο, το νικέλιο και το αρσενικό. Αυτά τα μέταλλα θέτουν μακροπρόθεσμους κινδύνους για τα οικοσυστήματα και την ποιότητα του νερού.
Από τα ορυχεία στα δάση
Το έργο περιελάμβανε διεθνείς εταίρους και βιομηχανική συνεργασία με το ορυχείο Pyhäsalmi και τον παραγωγό χάλυβα Outokumpu. Οι ερευνητές συνέλεξαν επίσης δείγματα βρύων από το κλειστό ορυχείο Saattopora στη Φινλανδία και το ορυχείο Adakgruvan στη Σουηδία. Συνέκριναν βρύα από νερά πλούσια σε μέταλλα με εκείνα από καθαρά περιβάλλοντα.
Προηγούμενες δοκιμές έδειξαν ότι τα βρύα μπορούν να αφαιρέσουν θρεπτικά συστατικά από το νερό εντός τριών εβδομάδων. Η απομάκρυνση μετάλλων διαρκεί περισσότερο και μπορεί να απαιτήσει αρκετές εβδομάδες. Η συνεχιζόμενη έρευνα στοχεύει στη μέτρηση της αποτελεσματικότητας υπό διαφορετικές συνθήκες.
Η ομάδα της Pirttilä διερευνά επίσης εμπορικές χρήσεις. «Αναπτύσσουμε μικροβιακά στελέχη και προϊόντα για χρήση σε διαφορετικούς τομείς», λέει.
Η ομάδα θα δοκιμάσει στη συνέχεια τον καθαρισμό βρύων-μικροβίων σε τάφρους αποστράγγισης δασών πλούσιες σε σίδηρο. Οι δοκιμές θα πραγματοποιηθούν στη λεκάνη απορροής Kalimenjoki κοντά στη λίμνη Jäälinjärvi στη βόρεια Φινλανδία.
«Στη διαχείριση της αποστράγγισης των δασών, τα βρύα δεν πρέπει να θεωρούνται ως υπολείμματα που εμποδίζουν τη ροή του νερού», τονίζει η Lehosmaa.
Αντίθετα, οι ερευνητές βλέπουν τα βρύα ως ενεργούς συνεργάτες στον καθαρισμό μολυσμένων βόρειων υδάτων.
www.worldenergynews.gr
