Väitös: 4.5.2018 Uutta tietoa biokaivostoiminnan päästöjen vaikutuksista kaloihin (Arola)

Biokaivostoiminnan päästöt voivat vaikuttaa kaloihin haitallisesti. Uusi tieto on hyödyksi esimerkiksi biokaivosteollisuuden ympäristövaikutusten ja -riskien arvioinnissa.

Perinteisiin metallinerotusmenetelmiin nähden biokaivosteknologian on ajateltu olevan sekä taloudellinen että ympäristöystävällisempi tapa hyödyntää heikkolaatuisia metallimalmivarantoja. Hanna Arola havaitsi väitöskirjatyössään biokaivostoiminnan päästöjen vaikuttavan kaloihin ja vaikutukset voivat olla haitallisia. Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää biokaivosteollisuuden ympäristövaikutusten ja -riskien arvioinnissa.

Hanna Arola tutki, miten biokasaliuotusta hyödyntävän Talvivaaran metallikaivoksen päästöt vaikuttivat kalojen lisääntymismenestykseen ja varhaiskehitykseen. Arola käytti tutkimuksessaan suomalaisia kalalajeja ja toteutuksiin sisältyi sekä laboratorio- että maastokokeita. Hän toi myös uutta näkökulmaa ekotoksikologiseen tutkimukseen arvioimalla eri siikavanhempien ja niiden yhdistelmien merkitystä jälkeläisten mangaanisulfaatin sietokykyyn.

Mangaanisulfaattialtistus heikensi koeloissa siian mätimunien selviytymistä

Kaivostoiminnan vaikutuksen alaisissa vesistöissä sekä mangaani- että sulfaattipitoisuudet voivat olla huomattavan suuria. Tutkimuksessa selvitettiin kokeellisesti, miten jatkuva mangaanisulfaattialtistus vaikutti siian varhaisiin elinvaiheisiin, alkioihin ja ruskuaispussipoikasiin, ja mikä oli siikavanhempien merkitys jälkeläisten mangaanisulfaatin sietokykyyn.

- Tulokset osoittivat, että hedelmöityksestä ruskuaispussipoikasvaiheeseen asti kestänyt altistus suurille mangaanisulfaattipitoisuuksille voi heikentää varhaisten elinvaiheiden selviytymistä, kasvua ja ruskuaisravinnon käyttöä. Lisäksi eri naarasemojen tuottamien jälkeläisten mangaanisulfaatin sietokyvyssä oli merkittäviä eroja., kertoo Arola. 

Talvivaaran päästöt eivät lisänneet siian ja taimenen mätimunien kuolleisuutta

Arola tutki myös, miten siian ja taimenen mätimunat selviytyivät ja kehittyivät Talvivaaran kaivoksen vaikutuksen alaisissa virtavesissä luonnon oloissa. Näiden kalalajien vastahedelmöitettyjä mätimunia vietiin syksyllä 2014 kehittymään kaivoksen vaikutuksen alaisiin virtavesiin sekä kaivosvaikutuksen ulkopuolisiin vertailujokiin, jossa mätimunien annettiin hautoutua seuraavaan kevääseen saakka.

- Emme havainneet, että kaivostoiminnan päästöille alttiina olleet siian ja taimenen munat olisivat selvinneet heikommin kuin lähiseudun vertailupaikoissa hautoutuneet munat, sanoo Arola.

Jokiveden alhainen pH lisäsi alkioiden kuolevuutta molemmilla lajeilla, mutta veden pH oli tyypillisesti alhainen myös kaivosalueen lähistöllä olevissa vertailujoissa. Tutkimuksessa havaittiin, että alkioiden kasvu oli kummallakin lajilla hitaampaa kylmässä vedessä, mutta veden lämpötilan ei kuitenkaan havaittu olevan yhteydessä kaivostoimintaan.

Viitteitä ahvenen heikentyneestä kunnosta

Varhaisten elinvaiheiden lisäksi Arola tutki Talvivaaran kaivoksen vaikutuksen alaisten järvien sekä vertailujärvien sukukypsien ahvenkoiraiden kuntoa ja lisääntymiskykyä. Tutkimuksessa havaittiin, että ahvenkoirailla oli pienempi maksa kaivosvaikutuksen alaisissa järvissä. Myös koiraiden sukurauhasten koko ja siittiöiden lukumäärä olivat pienempiä kaivosvaikutuksen alaisten järvien kuin vertailujärvien koirailla. Voimakkaan kaivosvaikutuksen alaisen järven ahventen siittiöt kuitenkin liikkuivat pidempään kuin vertailujärvien ahventen siittiöt.

- Talvivaaran kaivoksen vaikutuksen alaisissa järvissä ahvenkoiraat olivat mahdollisesti kärsineet ravinnonpuutteesta ja/tai kasvaneista energeettisistä kuluista., kertoo Arola.

FM Hanna Arolan ympäristötieteiden väitöskirjan "Effects of bioheapleaching technology utilizing metal mine emissions on fish in boreal freshwaters" (Biokasaliuotustekniikkaa hyödyntävän metallikaivoksen päästöjen vaikutukset kaloihin pohjoisissa sisävesissä) tarkastustilaisuus perjantaina 4.5.2018 klo 12:00 salissa YAA303. Vastaväittäjänä toimii filosofian tohtori Gregory Pyle (University of Lethbridge, Kanada) ja kustoksena professori Juha Karjalainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Lisätietoja:

• Hanna Arola, hanna.e.arola@jyu.fi
• Tiedottaja Elina Leskinen, viestinta@jyu.fi, 050 581 8351

Hanna Arola kirjoitti ylioppilaaksi Kouvolan Lyseon lukiosta vuonna 2003. Hän valmistui filosofian maisteriksi Jyväskylän yliopistosta 2010 pääaineenaan limnologia ja hydrobiologia ja aloitti tohtoriopinnot bio- ja ympäristötieteiden laitoksella vuonna 2013. Ennen tohtoriopintojaan hän työskenteli tutkijana Suomen ympäristökeskuksessa.

Teos julkaistaan sarjassa Jyväskylä Studies in Biological and Environmental Science, 346. ISSN 1456-9701; 346, ISBN 978-951-39-7414-5 (nid.), ISBN 978-951-39-7415-2 (PDF). Saatavilla Jyväskylän yliopiston kirjaston julkaisuyksiköstä, puh. (014) 260 3487, myynti@library.jyu.fi. Luettavissa JYX-arkistossa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7415-2