Kalastusaluksen saalis kertoo vain osan siitä, mitä meressä elää. Osa kaloista välttää verkot, toiset piileskelevät koralliriutoilla tai liikkuvat syvemmällä vedessä.
Siksi tutkijat, viranomaiset ja rannikkoseutujen asukkaat eivät välttämättä tiedä, mitä kaikkia lajeja alueiden vesissä esiintyy. Puutteellinen tieto vaikeuttaa myös niiden meriekosysteemien suojelua, joista paikallisten ihmisten toimeentulo riippuu.
Tilannetta voi auttaa muuttamaan yllättävän yksinkertainen keino: merivesinäyte.
Kalat ja muut merieliöt jättävät veteen perimäainestaan eli DNA:ta. Tutkijat voivat tunnistaa niin sanotun ympäristö-DNA:n eli eDNA:n avulla lajeja, jotka muuten saattaisivat jäädä huomaamatta.
Aiemmin merilajien kartoittaminen saattoi vaatia vuosien kenttätutkimuksia ja miljoonien eurojen rahoitusta. Nyt muutama vapaaehtoisten keräämä vesinäyte voi tuottaa käyttökelpoista tietoa meriluonnosta jo muutamassa viikossa.
YK:n kasvatus-, tiede- ja kulttuurijärjestö Unesco laajentaa menetelmän käyttöä maailmanlaajuisessa eDNA Expeditions -tutkimusohjelmassaan.
Unescon mukaan yhdessä vesilitrassa voi olla jopa satojen lajien perintöainesta. Menetelmän etuna on myös se, ettei eläimiä tarvitse pyydystää tai poistaa elinympäristöstään tutkimusta varten.
Unesco haluaa selvittää valtamerien eliölajien levinneisyyttä ja miten ilmastonmuutos vaikuttaa siihen.
Vesinäyte kerätään ruiskulla
Ympäristö-DNA:n tutkiminen ei vaadi monimutkaisia näytteenottovälineitä. Merivettä kerätään injektioruiskulla ja painetaan pienen suodattimen läpi. Suodatin ottaa talteen vedessä olevan perimäaineksen.
Näytteet lähetetään laboratorioon, jossa DNA-jaksoja verrataan tunnettujen lajien vertailutietoihin. Näin voidaan päätellä, mitä eliöitä vedessä on ollut.
Unescon kansainvälisen merentutkimuskomission geenitiedosta vastaavan asiantuntijan Saara Suomisen mukaan menetelmän avulla voidaan havaita huomattavan suuri määrä lajeja pienestäkin vesimäärästä.
– Yhdestä litrasta suodatettua vettä pystymme tunnistamaan keskimäärin sata lajia, eikä tunnistettavien lajien tyypille ole rajoituksia, Suominen kertoo.
Unesco on kokeillut menetelmää jo 21 merellisessä maailmanperintökohteessa. Suomisen mukaan noin 500 näytteestä tunnistettiin yli 4 000 lajia. Näytteiden keräämiseen osallistui myös vapaaehtoisia.
Unescon tavoitteena on kehittää menetelmiä niin, että niitä voitaisiin tulevaisuudessa käyttää nykyistä laajemmin.
Erityisen tärkeää on näytteenoton toistaminen. Yksittäinen vesinäyte kertoo, mitä lajeja alueella on havaittu tietyllä hetkellä. Kun näytteitä kerätään samoista paikoista säännöllisesti, voidaan havaita, miten lajisto muuttuu.
Näin tutkijat voivat selvittää esimerkiksi, mitä lajeja tietyillä koralliriutoilla esiintyy ja onko niiden määrässä tai levinneisyydessä tapahtunut muutoksia, jotka vaativat tarkempaa tutkimusta.
Tuloksia voidaan verrata kalastajien havaintoihin, saalistilastoihin ja vedenalaisiin tutkimuksiin. Yhdessä ne voivat auttaa suojelualueiden hoidosta vastaavia viranomaisia kohdentamaan seurantaa ja arvioimaan suojelutoimien vaikutuksia.
Suojellaanko meriluontoa oikeissa paikoissa?
Kokeiluvaiheen jälkeen Unescon ohjelma laajenee 30 suojelualueelle eri puolille maailman meriä. Mukana on myös viisi maailman syrjäisimpiin kuuluvaa maailmanperintökohdetta.
Vuoteen 2028 mennessä tavoitteena on kerätä noin 3 000 vesinäytettä. Osassa alueista näytteenottoa jatketaan kolmen vuoden ajan, minkä lisäksi järjestetään tutkimusmatkoja viiteen syrjäiseen maailmanperintökohteeseen.
Toistuvalla näytteenotolla pyritään saamaan tietoa pitkäaikaisista muutoksista. Tutkimus voi auttaa vastaamaan luonnonsuojelun kannalta olennaiseen kysymykseen: elävätkö suojelualueilla edelleen ne lajit, joita varten alueet on perustettu?
Ilmastonmuutos voi muuttaa lajien levinneisyyttä niin, etteivät nykyiset suojelualueiden rajat enää vastaa eläinten elinympäristöjä.
Unescon merellisten maailmanperintökohteiden ohjelmassa työskentelevä Tales Carvalho Resende kertoo esimerkin Grönlannista. Siellä kalastajat ovat havainneet merieläimiä alueilla, joilla niitä on aiemmin esiintynyt harvoin.
– Tällaisen tiedon avulla voimme nähdä ja tietää, toteutetaanko luonnonsuojelua ja suojelutoimia oikeissa paikoissa, hän sanoo.
Unesco odottaa ohjelman tuottavan tietoa luonnon monimuotoisuuden maailmanlaajuisista muutoksista. Toistuvat näytteet voivat osoittaa, miten lajit joutuvat vähitellen siirtymään pois totutuilta elinalueiltaan.
Syrjäisimmillä merialueilla näytteenotto voi antaa ensimmäistä kertaa tietoa siitä, mitä luonnonvaraisia eläimiä siellä esiintyy.
Menetelmästä toivotaan apua myös haitallisten vieraslajien varhaiseen havaitsemiseen.
Ympäristö-DNA vahvuus on siinä, että sen avulla voidaan kerätä nopeasti ja suhteellisen edullisesti tietoa meressä esiintyvistä lajeista.
Menetelmä ei kuitenkaan tee perinteisiä tutkimuksia tarpeettomiksi.
– Perinteiset seurantamenetelmät ovat tietenkin erittäin hyviä, eikä ympäristö-DNA:n tarkoitus ole korvata niitä, Suominen sanoo.
Yhdysvaltain valtameri- ja ilmakehähallinnon NOAA:n mukaan merivirrat, vuorovesi, veden lämpötila ja muut ympäristöolot vaikuttavat siihen, miten perintöaines kulkeutuu meressä.
Siksi vesinäytteiden tuloksia on tarkasteltava yhdessä muiden ympäristöhavaintojen kanssa.
Kalastajien havainnot, saalistiedot ja vedenalaiset tutkimukset ovat edelleen välttämättömiä, jotta tutkijat voivat ymmärtää meriluonnossa tapahtuvien muutosten syitä ja seurauksia.
lehti 