Tut­ki­jat löy­si­vät sat­tu­mal­ta sam­ma­len, joka puh­dis­taa me­tal­le­ja vesistä – Seu­raa­vak­si sitä tes­ta­taan raudan vär­jää­mäs­sä ojassa

Oulun yliopisto aikoo seuraavaksi tehdä kenttäkokeen, jossa raudan värjäämän Kalimeenojan vettä puhdistetaan sammalen ja mikrobien avulla.

Tutkijat havaitsivat Pyhäsalmen kaivoksella, että nevasirppisammal kestää mikrobien avulla hämmästyttävän hyvin hapanta ja metallipitoista vettä.
Tutkijat havaitsivat Pyhäsalmen kaivoksella, että nevasirppisammal kestää mikrobien avulla hämmästyttävän hyvin hapanta ja metallipitoista vettä.
Kuva: Mikko Halvari / arkisto

Oulun yliopiston tuoreen tutkimuksen mukaan sammalet voivat auttaa puhdistamaan metalleja kaivosvesistä ja metsäojista.

Sammalien kykyä vedenpuhdistukseen alettiin selvittää, kun tutkijat löysivät Pyhäsalmen kaivoksen tulvavallin liepeiltä runsaasti nevasirppisammalta. Tutkijoiden yllätykseksi kasvi viihtyi metallipitoisessa ja hyvin happamassa vedessä, jollaisessa vain harvat kasvit selviävät.

– Kyseinen sammal löytyi niistä olosuhteista vähän sattumalta. Kiinnostuimme, että miten se pystyy sopeutumaan tällaisiin olosuhteisiin, kertoo tutkijatohtori Kaisa Lehosmaa Oulun yliopiston ekologian ja genetiikan tutkimusyksiköstä.

Nevasirppisammalta kerättiin tutkittavaksi myös Kittilän Saattoporan ja Ruotsin Adakgruvan suljetuilta kaivoksilta.

Kun metallivesissä kasvaneita nevasirppisammalia vertailtiin puhtaissa vesissä kasvaneisiin, kävi ilmi, että kasvi kykenee saostamaan liukoisia metalleja solujensa sisään.

Tutkijatohtori Kaisa Lehosmaa.
Tutkijatohtori Kaisa Lehosmaa.
Kuva: Oulun yliopisto

Sammal ei toimi yksin, vaan symbioosissa mikrobien kanssa. Metallivesissä kasvaneista sammalista löytyi enemmän sellaisia mikrobeja, jotka parantavat kasvin metallinsietokykyä.

– Mikrobit auttavat kasvia sopeutumaan niihin haastaviin olosuhteisiin, Lehosmaa selittää.

Tutkijoiden oletus on, että metallien sitomisessa avainasemassa ei ole niinkään tutkittu nevasirppisammal, vaan sen kanssa symbioosissa elävät mikrobit. Metallipitoisista vesistä on löytynyt runsaasti Phialocephala bamuru ja Hyaloscypha hepaticola -mikrobeja.

– Näitä kahta sienilajia olemme onnistuneet kasvattamaan myös laboratorio-olosuhteissa. Testaamme näitä kantoja nyt muissa tutkimuksissa, Lehosmaa sanoo.

Oulun yliopiston kliimahuoneessa kasvatetaan sammalia ja niiden mikrobikumppaneita.
Oulun yliopiston kliimahuoneessa kasvatetaan sammalia ja niiden mikrobikumppaneita.
Kuva: Kaisa Lehosmaa
Tietyt mikrobit vahvistavat nevasirppisammalen ja mahdollisesti muidenkin kasvien kykyä sietää metalleja.
Tietyt mikrobit vahvistavat nevasirppisammalen ja mahdollisesti muidenkin kasvien kykyä sietää metalleja.
Kuva: Kaisa Lehosmaa

Tutkimus viittaa siihen, että sammalet ja mikrobit voivat auttaa puhdistamaan metalleja vesistä sellaisissa kohteissa, joihin ei ole muita ratkaisuja tarjolla.

Esimerkiksi metsäojien veteen liukenee koko ajan metalleja, ja ilmastonmuutos kiihdyttää tätä ilmiötä.

Oulun yliopisto aikookin tutkia seuraavaksi juuri metsäojien veden puhdistamista. Sammalten ja mikrobien tehoa metallienpoistajina aiotaan testata kenttäkokeella rautasakan ruskistaman Kalimeenojan valuma-alueen vedellä.

– Meidän on tarkoitus rakentaa sinne bioreaktori-tyyppinen ratkaisu, jossa pystytään tarkastelemaan tulevan ja lähtevän veden laatua, Lehosmaa kertoo.

Tutkijat aikovat testata Kalimeenojan raudan ruskistaman veden puhdistamista sammalten ja mikrobien avulla.
Tutkijat aikovat testata Kalimeenojan raudan ruskistaman veden puhdistamista sammalten ja mikrobien avulla.
Kuva: Teija Soini

Sammal näyttää sitovan itseensä mikrobien avulla raudan lisäksi ainakin kadmiumia, kuparia, sinkkiä, nikkeliä ja arseenia.

Kun vesiin liuenneita metalleja sidotaan mikrobien avulla vesikasveihin, ne muuttuvat saostumisen kautta helpommin hallittavaan partikkelimaiseen olomuotoon.

Jos metalleja itseensä sitonut sammal kerätään aika ajoin pois puhdistettavasta kohteesta, vesistön metallikuormitusta voidaan vähentää pysyvästi.

Kuinka tehokas biologinen puhdistusmenetelmä sammalien ja mikrobien avulla voisi olla mahdollista rakentaa?

– En uskalla vastata tähän, koska olemme vasta testaamassa asiaa. Puhdistustehoon vaikuttaa moni asia, kuten veden lämpötila ja muut olosuhteet, Lehosmaa luettelee.

Tausta

Auringonvalo riittää energiaksi

Tuore tutkimus Aquatic moss precipitates metals in the presence of a specific endophytic microbiome julkaistiin lokakuussa 2025.

Oulun yliopistolla oli tutkimuksessa mukana kansainvälisiä kumppaneita sekä Pyhäsalmen kaivos ja Outokumpu.

Metsäojien lisäksi uusille puhdistusratkaisuille on tarvetta kaivosten louhos- ja allasalueilla muun muassa siksi, että Pohjois-Suomen kylmissä oloissa monet vedenpuhdistusmenetelmät menettävät tehoaan.

Kasvipohjaisten ratkaisujen etuna on, että ne toimivat ilman ulkopuolista energiaa pelkän auringonvalon voimalla.

Ilmoita asiavirheestä