FT, dosentti, tutkija Meriluoto Jussi ja työryhmä (BIONEER)

Management of post-mining waste areas through cyanobacterial bioengineering – Pilaantuneiden kaivosalueiden kunnostus syanobakteereihin perustuvalla menetelmällä

Tieteellinen tutkimus / siihen pohjautuva työ | Nelivuotinen

BIONEER-hankkeessa kehitetään ympäristöystävällistä ja taloudellista ratkaisua vaarallisten kaivosjätealueiden maaperän kunnostamiseksi. Tarkoituksena on vähentää jätealueilla tapahtuvaa veden ja tuulen aiheuttamaa eroosiota, estää myrkyllisten maapartikkelien vapautumista ilmaan ja ympäröiviin vesiin, vähentää valumavesien happamuutta ja myrkyllisyyttä sekä vähentää raskasmetallien kulkeutumista pohjaveteen, mikä rajoittaa vahinkoja ympäristölle sekä parantaa paikallista hyvinvointia. Työryhmämme on tutkinut vesiympäristössä ja maaekosysteemeissä esiintyviä syanobakteereita (sinileviä) ja niiden kemiallisia yhdisteitä yli kolmen vuosikymmenen ajan. Hankkeessa hyödynnetään tätä tietämystä ja käytetään maaperän syanobakteereita bioteknologisena työkaluna. Hankkeessa etsitään syanobakteerikantoja, jotka menestyvät vihamielisissä ympäristöissä, joille on ominaista m.m. raskasmetallit, ravinteiden puute ja rajoitettu veden saatavuus. Rajoittavissa ympäristöolosuhteissa menestyäkseen syanobakteerit syntetisoivat solunulkoisia polymeeriyhdisteitä (EPS), jotka toimivat puskurivyöhykkeenä solujen ja ympäristön välillä, säätelevät veden saatavuutta ja edesauttavat ravinteiden hankinnassa. Syanobakteereilla ja niiden EPS-yhdisteillä on osoitettu olevan merkittävä rooli maaperän stabiloinnissa eroosiota vastaan. Hankkeen lopputuloksena uskotaan löytyvän syanobakteerikantoja, jotka a) menestyvät vaikeissa olosuhteissa, b) tuottavat runsaasti EPS-yhdisteitä ja c) ovat itsessään ympäristölle harmittomia (ei-myrkyllisiä). Hanke perustuu ajatukseen, että syanobakteeriymppäyksen avulla voidaan keinotekoisesti kiihdyttää maaperän luonnollista kolonisaatiota ja kykyä vastustaa eroosiota. Lisätyt syanobakteerikasvustot luovat suotuisat olosuhteet myöhemmälle jäkälä- ja sammalyhteisöjen muodostumiselle, joista kehittyy edelleen kasvipopulaatioita sukkession kautta.