Grants and residencies

How to optimize functional and health-associated biodiversity in urban areas – lessons from Russia

Application summary

Numerous studies have found associations between environmental biodiversity and health. The rule is that high biodiversity protects from atopy, allergies and other immune mediated diseases. Our recent findings have shown that high plant and microbial biodiversity is associated with diverse environmental and healthy gut microflora within Finland, despite the overall high prevalence of immune mediated diseases. We also found that polyaromatic hydrocarbons support the development of non-healthy microbiota. This is interesting since one of the most sudden shifts in the incidence of immune mediated diseases occurs at the border of Finland and Russia: immune-mediated diseases are several times rarer in Russia than Finland, despite marked pollution in several Russian cities. The reason is suspected to be the remarkably higher diversity of microbiota in Russian urban areas. As this has never been tested, we will compare the taxonomic and functional biodiversity of urban green environments in Russia and Finland. The study concentrates on four aspects, namely microbial functional and taxonomic biodiversity on soil surface, diversity of plant communities in urban green spaces, microbial biodiversity on leaf surface of a known indicator plant species and the effect of pollution on functional and taxonomic biodiversity in both countries. Special attention will be paid to find out associations between plant diversity and microbial diversity. The reason is that our observations indicate that plant diversity in urban green spaces in Russia is magnitudes higher than plant diversity in urban green spaces in Finland. We assume that high plant and the resulting high microbial biodiversity outweigh the negative effects of higher environmental pollution levels in Russian urban areas. If our hypothesis is true, Finns could adapt Russian horticultural practices, such as so called Controlled Neglect, and Russian could learn from Finnish practices of pollution control in urban areas.

Tässä hankkeessa oli tarkoitus tutkia kaupunkien viheralueiden mikrobiyhteisöjen ja maaperän saastuneisuuden eroja Venäjän Tatarstanin ja Suomen välillä. Tutkimuskohteeksi valittiin puistojen kulkuväylät. Hypoteesi oli, Tatarstanissa on monpuolisempi ja ihmisen terveyttä tukevampi ympäristömikrobiomi kuin Suomessa. Hankkeen alettua tuli pandemia, joka esti hankkeen toteuttamisen suunnitellulla tavalla. Kun pandemia hellitti, Venäjän federaatio hyökkäsi Ukrainaan, mikä esti suomalais-tatarstanilaiset yhteisjulkaisut ja lopetti hankkeen federaation alueella. Alkuperäistä tutkimussuunnitelmaa muokattiin siten, että näytteitä kerättiin entisen itäblokin ja entisen länsiblokin puistoväyliltä eri kaupungeista, ja haitta-ainetutkimukset korvattiin suunniteltua intensiivisemmällä näytteenotolla Suomessa.

Hankkeen tuloksena on kirjoitettu viisi julkaisua. Näitä ovat maankäytön ja viheralueiden suhdetta puolustusjärjestelmän häiriöihin käsittelevä katsausartikkeli (1), viheralueille sopivien pensaiden mikrobiston monimuotoisuutta käsittelevä tutkimusartikkeli (2), kumipäällysteisten koulupihojen ja koulujen piha-alueilla olevien luonnonkallioiden mikrobiyhteisöjen eroja valottava tutkimusartikkeli (3) ja Suomen ja Tatarstanin puistojen sisäänkäyntien mikrobiyhteisöjen ja puistojen hoitotapojen eroja käsittelevä tutkimusartikkeli (4). Lisäksi tutkimukseen alun perin post dociksi rekrytoitu tutkija viimeisteli pandemiaoloissa väitöskirjansa osin sinä aikana, kun hänen päätyönsä oli tässä hankkeessa toimiminen.

Hankkeen päälöydökset ovat:
1. Kaupunkien viheralueiden ja terveyden yhteyksiä käsittelevä tutkimus kaipaa menetelmien standardointia.
2. Erityisesti monien ruusukasvien silmujen mikrobiyhteisö on monipuolisempi kuin kanervakasien.
3. Kumipäällysteiden mikrobiyhteisö on köyhä ja stressaantunut.
4. Tatarstanin puistojen hoitamattomuus on yhteydessä kulkuväylien mikrobiyhteisöön tavalla, joka ihmisillä on yhdistetty pieneen immuunijärjestelmän häiriöiden riskiin. 

Back to Grants listing