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.
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.
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.
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.
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.