Prijeđite na glavni sadržaj

Mogu li nam mikroorganizmi pomoći u istraživanju procesa starenja i izumiranja jezera?

U posljednjih dvadesetak godina zabilježena su razdoblja u kojima je morska voda utjecala u Vransko jezero što je uzrokovalo pomor riba te ulazak marinskih vrsta.
15.3.2022.
Mogu li nam mikroorganizmi pomoći u istraživanju procesa starenja i izumiranja jezera?

Kako se zajednice mikroorganizama prilagođavaju različitim sezonskim promjenama te kako to utječe na regulaciju hranjivih tvari, stabilnost i starenje ekosustava obalnih slatkovodnih jezera, samo su neka od pitanja koja je istraživao međunarodni interdisciplinarni tim predvođen istraživačima s Instituta Ruđer Bošković (IRB).

U novom radu objavljenom u uglednom časopisu 'Environmental Microbiology', istražujući Vransko jezero, ovaj tim znanstvenika je opisao kako promjene u ravnoteži oborina i isparavanja, produljenja sušnih sezona te intenzivno navodnjavanje znatno utječu na mikrobne zajednice u obalnim slatkovodnim jezerima, gdje čak i kod neznatnog povećanja saliniteta, može doći do potpune izmijene bogatstva hranjivih tvari, utjecaja na rast i razvoj biljnog i životinjskog svijeta, odnosno do ubrzanja starenja obalnih slatkovodnih jezera.

Istraživanje je nastalo kao međunarodna suradnja s kolegama iz Liebniz instituta, u Njemačkoj, Hrvatskim vodama te Prirodoslovnog-matematičkog fakulteta, Sveučilište u Zagrebu, a djelomično je financirano projektima STIM-REI,  DNKAVODA te projekta Hrvatske zaklade za znanost.

Mikroorganizmi kao indikatori promjena u okolišu

Mikroorganizmi su nositelji uloge prijenosa energije u vodenim ekosustavima te djeluju kao poveznica između otopljene organske tvari i organizama koji pripadaju višim trofičkim razinama. Njihova metabolička aktivnost regulira količinu i oblik molekularnog ugljika u jezerima te tako utječu na globalno kruženje ugljika i emisiju stakleničkih plinova iz bioloških izvora.

Mikroorganizmi su vrlo osjetljivi na promjene u okolišu stoga se mogu koristiti kao indikatori promjena kao, primjerice, prekomjernog prinosa nutrijenata koji mogu promijeniti količinu primarne produkcije i tako privremeno ili trajno promijeniti trofičko stanje ekosustava.

U obalnom području Dalmacije mogu se uočiti sve češće hidrološke promjene koje se manifestiraju kao produženi periodi suše ili intenzivni pljuskovi u vlažnom periodu godine. Vransko jezero kod Biograda na moru je najveće prirodno jezero u Hrvatskoj, a zajedno s lokalnim izvorima snabdijeva poljoprivredno najrazvijeniji dio središnje Dalmacije – Ravne Kotare.

Razina i karakteristike jezerske vode u Vrani ovise o precipitacijsko-evaporacijskoj ravnoteži odnosno o količini padalina i opterećenosti lokalnih izvora koji se koriste za navodnjavanje polja. U posljednjih dvadesetak godina zabilježena su razdoblja u kojima je morska voda utjecala u jezero preko djelomično okršenog vapnenačkog grebena i kanala ''Prosika'' koji povezuje jezero s morem, što je uzrokovalo pomor riba te ulazak marinskih vrsta.

Ubrzano starenje jezera

''Odlučili smo istražiti sezonske promjene u mikrobnoj zajednici Vranskog jezera jer je njezina stabilnost ključna za uspostavljanje ravnoteže unutar čitavog jezera. Htjeli smo utvrditi postoji li veza između prisutne otopljene organske tvari u jezeru, fitoplanktonske zajednice koja ju proizvodi i bakterija koje se njome hrane. Uzorkovanje smo proveli na dvije točke kako bismo prikupili informacije o promjeni mikrobiološke zajednice koje bi mogle biti uzrokovane potencijalnom salinizacijom i agronomskom aktivnošću. Koristili smo visoko-protočnu metodu sekvenciranja okolišne DNA kako bi okarakterizirali bakterijsku zajednicu i mikrobne eukariote te specifične metode analize masenim spektrometrom za karakterizaciju otopljene organske tvari. Kao indikator primarne produkcije, odredili smo klorofil A.

Fotografija Sandi Orlić

Sandi Orlić

Na temelju distribucije otopljene organske tvari i njezine molekulske kompozicije, utvrdili smo da je Vransko jezero visoko-produktivno i ne ovisi o unosu organske tvari iz vanjskih izvora. Mikrobne zajednice vodenog stupca su međusobno povezane autohtonom proizvodnjom organske tvari koja je najviša u ljetnim mjesecima. Produžena suša i intenzivno navodnjavanje su uzrokovali precipitacijsko-evaporacijsku neravnotežu zbog koje je, s jedne strane, došlo do povećanja potencijalno štetnih cijanobakterija, a s druge, do ulaska morske vode i pojave marinskih vrsta unutar mikrobnih eukariota i bakterija,'' objašnjava Lorena Selak, prva autorica na radu i doktorandica u  Laboratoriju za procese taloženja IRB-a, te dodaje kako bi se, u slučaju da se ovakve promjene povećaju u intenzitetu, razgradnja organske tvari mogla smanjiti i ubrzati eutrofikaciju okoliša odnosno starenje vodenih ekosustava.

hrzz

Inače, u prirodi ovaj proces traje tisućama godina, međutim uslijed različitih okolišnih promjena u vodenom ekosustavu te utjecaja aktivnosti čovjeka proces eutrofikacije okoliša skraćuje se na samo nekoliko godina. U procesu eutrofikacije vodenih sustava intenzivno rastu alge, smanjuje se količina kisika i postupno izumiru životinjske vrste, a vodeni ekosustavi, obično jezera, mijenjaju boju u tamnozelenu i smeđu.

''Pomoću rezultata koje smo dobili možemo reći da postoji velika potreba za produbljivanjem razumijevanja mikrobne zajednice i njihovog odgovora na intenzivne promjene u slatkovodnim ekosustavima koji su iznimno rijetki i vrijedni izvori u obalnim područjima Mediterana,'' zaključio je dr. sc. Sandi Orlić, voditelj istraživanja i dopisni autor na radu.

Ova stranica koristi kolačiće

neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.