Pohjaeläinnäytteenotto

Pohjaeläinnäytteenotto

Jari Hänninen & Katja Mäkinen
jarhan@utu.fi & kamaki@utu.fi
Saaristomeren tutkimuslaitos, Biodiversiteettiyksikkö, Turun yliopisto

Pohjaeläinnäytteenoton avulla tutkitaan Itämeren pohjaeläinten esiintymistä sekä eri taksonien yksilömäärissä tapahtuvia muutoksia. Pohjaeläinnäytteenotto on yleisesti käytetty menetelmä vesistöjen ekologisen tilan seurannassa. Näytteenoton ja näytteiden käsittelyjen yhteydessä opitaan tunnistamaan Itämeren yleisimmät pohjaeläinlajit. Harjoitus havainnollistaa myös saariston vyöhykkeellisyyttä sekä ympäristöolosuhteiden vaikutusta lajiston monimuotoisuuteen ja levinneisyyteen.

Avainsanat: pohjaeläinnäytteenotto, Itämeri, lajintunnistus, vesistöt

PDF: Pohjaeläinnaytteenotto

Opiskelijoita Itämerellä suorittamassa pohjaeläinnäytteenottoa vinssikäyttöisellä van Veen-noutimella.
Pohjaeläinnäytteenottoa Itämerellä van Veen-noutimella. Kuva: Katja Mäkinen, CC BY-SA (4.0).

Johdanto

Pohjaeläimet ovat veden selkärangattomia eläimiä, jotka elävät vesistöjen pohjassa joko kiinteällä alustalla tai kasvuston seassa. Pohjaeläimet ovat hyviä vesistön tilan indikaattoreita, sillä erilaisilla vesistötyypeillä on omanlaisensa pohjaeläinfauna ja ympäristön tilan muutosten vaikutuksista pohjaeläinyhteisöihin on runsaasti tutkimustietoa.

Pohjaeläinnäytteenotto on yleinen pintavesien tilan seurannassa käytettävä menetelmä. Menetelmän avulla voidaan tutkia Itämeren eri pohjaeläinten esiintymistä, yksilömääriä ja biomassaa esimerkiksi eri saaristovyöhykkeillä (sisä-, väli-, ja ulkosaaristo), suhteessa sedimentin pinnan happipitoisuuteen sekä vesipatsaan happipitoisuuteen, lämpötilaan ja suolapitoisuuteen tai muihin ympäristömuuttujiin nähden. Eri pohjaeläinryhmien osuudet ja yksilömäärissä tapahtuvat muutokset kertovat muun muassa ravinnekuormituksen suuruudesta ja pohjien happitilanteesta. Pohjaeläinnäytteenottoa voidaankin käyttää joko alueiden tyypittelyyn tai ympäristön tilan muutosten seurantaan.

Ajankohta

Tämän harjoituksen voi tehdä milloin vaan avovesikauden aikaan.

Menetelmät

Pohjaeläinnäytteenotossa käytetään kahta erikokoista pehmeille pohjille tarkoitettua sedimenttinäytteenotinta: matalilla vesillä käytetään pienempää Ekman-noudinta ja yli 20 m syvyyksillä suurempaa vinssikäyttöistä van Veen-noudinta. Vedenlaatua (mm. lämpötila, suolaisuus, happipitoisuus) voidaan mitata esimerkikisi CTD-sondilla (conductivity-temperature-depth).

Jokaisessa näytteenottopaikassa otetaan vähintään yksi pohjasedimenttinäyte. Pohjanäyte kaadetaan varovasti noutimesta paljuun ja näytteen hapettumiskerroksen syvyys mitataan silmämääräisesti. Pohjan hapettomuus ja pohjamateriaali arvioidaan pinnan värin, hajun ja sormituntuman perusteella. Havainnot kirjataan ylös kenttäkirjanpitoon päivämäärän, sijainnin, syvyyden ja näytteenottimen ohella. Tämän jälkeen paljuun lisätään reilusti merivettä ja näyte sekoitetaan käsin varovasti tasaisin pyörivin liikkein. Kun pohjanäyte on sekoittunut tasaiseksi velliksi, kaadetaan näyte ämpärin avulla 0,5 mm:n siivilän läpi seulontapöydälle. Näytteestä poimitaan vedellä hieman täytettyihin näytepurkkeihin kaikki pohjaeläimet pinsettien avulla. Muoviastioihin lisätään etikettilappu, johon merkitään päivämäärä, näytteenottopaikka ja otin. Lopuksi muoviastiaan huuhdellaan aines, joka ei ole läpäissyt pienireikäistä seulaa. Näytteet säilötään kylmässä (kylmälaukku + kylmäkallet) laboratorioon asti. Näytteenotin huuhdellaan huolellisesti näytteenottopisteiden välillä.

Laboratoriossa näyte kaadetaan 500 µm:n käsiseulan lävitse (sama koko kuin siivilässä) ja huuhdellaan juoksevan meriveden alla, kunnes näytteen läpi valuva vesi on kirkasta. Tämän jälkeen huuhdeltu näyte jaetaan tasaisesti usealle petrimaljalle, jotka peitetään kevyesti merivedellä. Petrimaljoilla olevat näytteet mikroskopoidaan ja lajit tunnistetaan. Eri lajien yksilöt kerätään omille petrimaljoilleen ja lasketaan yksilömäärät (eliön osista huomioidaan vain yksilön pääosat ja simpukoista vain elävät yksilöt). Hieman kuivatetuista (kevyt taputtelu käsipaperilla) yksilöistä punnitaan vaa’alla kunkin lajin kokonaisbiomassa näytteessä.

Tarvikkeet

Kenttätyöskentelyssä tarvitaan sedimenttinäytteenotin, Ekman-noudinta voidaan käyttää pienveneestä käsin, painavampi van Veen-noudin taas vaatii vinssin. Muita tarvittavia tarvikkeita ovat kenttäkirjanpitovälineet, näytteenottopurkkeja, vedenpitävää paperia, vedenlaatua mittaukseen esim. CTD-sondi, kylmälaukku, kylmäkalleja, seulontapöytä, 0,5 mm siivilä, pinsettejä & kertakäyttölusikoita sedimenttinäytteiden keräämiseen ja tutkimiseen, sekä palju ja ämpäri.
Laboratoriossa tarvitaan petrimaljoja, ruiskupullo, määrityskirjallisuutta, pinsettejä ja preparointineuloja, analyysivaaka, stereomikroskooppi sekä käsiseula.

Aineiston analysointi

Aineisto koostuu yksilöiden lukumääristä sekä biomassasta (lajikohtainen kokonaispaino; grammaa). Näytteistä laskettu yksilöiden esiintyvyys ja lajikohtainen biomassa voidaan suhteuttaa neliömetriä (m²) kohden ns. kauhakertoimen avulla. Kauhakerroin lasketaan jakamalla noutimen pinta-ala (100 cm x 100 cm) sen suuaukon tilavuudella (pituus x leveys). Näytteiden aineisto voidaan suhteuttaa myös kuutiometriin suhteuttamalla näytteen yksilömäärä näytteenottimen volyymiin (pituus x korkeus x leveys).

Harjoituksen muokkausmahdollisuudet

Harjoitustyö on suunniteltu toteutettavaksi Itämerellä, mutta pohjaeläinnäytteenottoa käytetään yleisesti myös makean veden järvien tilan seurannassa. Pehmeäpohjaisilla järvisyvänteillä pohjaeläinnäytteenotto suoritetaan Ekman –näytteenottomenetelmällä.
Näytteenottopisteiden ja näytteenottojen määrää voi lisätä tai vähentää tarpeen ja näytteenottoalueen mukaan.

Lähteet

Tietoa Itämeren tilan seurannasta: http://www.ymparisto.fi/fi-FI/Meri/Itameren_tilan_seuranta.

Kettunen, I., Mäkelä, A. & Heinonen, P. 2009. Ympäristöopas: Vesistötietoa näytteenottajille. Suomen ympäristökeskus. 3-78.

Tolonen, K. T., Hämäläinen H. & Vuoristo H. 2005. Alueelliset ympäristöjulkaisut. Syvänteiden pohjaeläimet järvien ekologisen tilan luokittelussa. 395: 2-40.

Määrityskirjallisuutta:
Backer, H., Leinikki, J., Leinikki, S. & Oulasvirta, P. 2004. Aaltojen alla – Itämeren vedenalaisen luonnon opas. Like-kustannus. ISBN 952-471-297-0.