Miért baj, ha kiszárad egy patak?

Az ELKH Balatoni Limnológiai Kutatóintézet (BLKI) kutatói folyamatosan vizsgálják a felszíni vizekben – elsősorban a Balatonban és annak vízgyűjtőjében – található emberi gyógyszermaradványok vízi ökoszisztémára gyakorolt hatását. Legújabb kutatásukban azt vizsgálták, hogy a Balatonban mérhető hormonkoncentrációk hogyan hatnak a gerinctelen modellszervezetekre. A kutatás során igazolták, hogy az emberi eredetű szennyezések szintje a Balatonban és annak vízgyűjtőjében világviszonylatban mérve átlagos mértékűnek tekinthető. Bár az emberre nem jelentenek veszélyt, a környezetben mérhető hormonkoncentrációk már változásokat okoznak a gerinctelen modellszervezetekben. A vizsgálat eredményeiről szóló tanulmányokat a Pannon Egyetem és a Pécsi Tudományegyetem munkatársaival közösen az Environmental Science and Pollution Research és a Science of the Total Environment rangos nemzetközi szaklapokban publikálták.

A kutatók rávilágítanak arra, hogy már az alacsony koncentrációban (10 ng/L), de tartósan jelen lévő progesztogén hormonok is valós biológiai kockázatot jelentenek a gerinctelen modellállatokra, és ezáltal a vízi ökoszisztémára. Ezért a felszíni vizek – kiemelten a Balaton – védelme érdekében fontosnak tartják, hogy a magasabb koncentrációjú akut szennyezések mellett a hosszú távon alacsony koncentrációban jelen lévő szennyezések vizsgálatára is figyelmet fordítsanak.

Eddig viszonylag kevés adat állt rendelkezésre a progesztogének (progeszteron és szintetikus analógjai) nem célszervezeteken – pl. vízi gerinctelen és gerinces fajokon – kifejtett élettani hatásairól. A kutatók megállapították többek között, hogy a progesztogénszennyezések szintje a Balatonban és annak vízgyűjtőjén világviszonylatban mérve átlagos mértékűnek tekinthető (1-50 ng/L). A koncentrációk ismeretében elvégzett ökológiai kockázatbecslések után a kutatók indokoltnak tartották populáció, egyed, és molekuláris szintű vizsgálatok elvégzését is, amelyek a lehetséges hosszú távú hatásokat prognosztizálják a balatoni ökoszisztémát is jellemző gerinctelen modelleken (nagy mocsári csiga, nagy vízibolha).

A vizsgálatokban a kutatók a nagy mocsári csiga (Lymnaea stagnalis) embrióit és felnőtt egyedeit, valamint a nagy vízibolha (Daphnia magna) frissen kikelt egyedeit környezeti szempontból releváns 1 és 10 ng/L, valamint ennél magasabb (100 és 500 ng/L) koncentrációjú progesztogénhatóanyag-keverékekkel kezelték 6, illetve 21 napig. A kezelések során arra keresték a választ, hogy milyen változások figyelhetők meg az állatok szaporodásában és az egyedfejlődésében, valamint milyen egyéb sejtes, molekuláris és viselkedési változások jellemzik a modellállatokat.

Az eredmények azt mutatták, hogy a hormonkezelések hatására az L. stagnalis esetében szignifikáns változások figyelhetők meg az embriók fejlődési idejében, pulzusszámában, a kapszulán belüli reszelőnyelv-öltögetések (radula) számában, a csúszó mozgások aktivitásában, továbbá a felnőtt egyedek táplálkozási és mozgási aktivitásában. A D. magna vizsgálatai során is jelentős molekuláris és sejtszintű változások mutatkoztak. A 21 napos krónikus kezelések során a 10 ng/L-es csoportban az egyedek fejlődése felgyorsult, és az első peterakás is hamarabb valósult meg, mint a kontrollcsoportban. Emellett az egy egyedre jutó maximális peteszám is nőtt az 1, illetve 10 ng/L-es kezelt csoportoknál a kontrollcsoporthoz viszonyítva.

A kutatók rávilágítanak arra, hogy mivel a földi vízkészlet nagysága állandó, a folyamatos és növekvő szennyezés következtében a nem vagy csak nehezen lebomló perzisztens mikroszennyezők koncentrációja növekedni fog a jövőben. Ma még nem ismert, hogy a sokféle gyógyszermaradvány, illetve más toxikus szerves és szervetlen vegyület egyidejű jelenléte hogyan hat egymásra, továbbá az sem, hogy ez miként érinti a természeti környezetünket, az élővilágot. Az azonban a megfigyelések alapján látható, hogy a szennyezések már környezeti koncentrációban is befolyásolhatják a vízi ökoszisztémák hosszú távú stabilitását.

Nemrég elindult a 16 ország kutatóit tömörítő DRYvER projekt, melynek szakmai oldalát Magyarországról a Pécsi Tudományegyetem Természettudományi Kar Hidrobiológiai Tanszéke képviseli. A projekt keretében a kutatók a patakok és kis vizek kiszáradását követik nyomon, illetve végeznek bennük különböző vizsgálatokat.

Az első munkacsomag a víz mennyiségének változását méri, a második azt vizsgálja, hogy mindez hogyan befolyásolja az élőlényeket, a harmadik az anyagforgalommal kapcsolatos folyamatokat monitorozza, a negyedik az ökoszisztéma-szolgáltatások változását vizsgálja, az ötödik pedig választ próbál adni arra, milyen természetközeli megoldásokkal lehetne mindezt orvosolni.

Egy patak fontos ökoszisztéma szolgáltatásokat ad nekünk: klímát szabályoz, részt vesz a szervesanyag-körforgásban. Amint a patakok vize elapad, megváltozik a természetben az anyagok forgalma. A patakokban élő lények nem ahhoz szoktak hozzá, hogy élőhelyük huzamosabb ideig kiszáradhat, a megnövekedő száraz periódusok ezért drasztikus változásokat idézhetnek elő az ökoszisztémában.

A kutatók citizen science módszerrel a lakosság segítségét is kérik a patakok monitorozásában. Fejlesztettek egy mobiltelefonos applikációt, amin keresztül a felhasználó adatokat tud feltölteni az útját keresztező patak állapotáról: van-e benne víz, csak pocsolyák maradtak a mederben, vagy teljesen ki is száradt. Ha készít erről egy fényképet, a telefonja megadja a GPS-koordinátákat, az applikáció révén pedig fel tudja tölteni a honlapra. Az alkalmazás Androidra már elérhető, de még fejlesztés alatt áll. Az adatokat Európa bármely pontjáról szívesen fogadják.