Evidence for on site biodegradation may be difficult to provide at heterogeneous sites without additional experiments in controlled laboratory conditions. In this study, microbial activities measured as CO2 and CH4 production were compared in situ, in intact soil cores and in bottle microcosms containing sieved soils. In addition, biodegradation rates were determined by measuring the decrease in petroleum hydrocarbon concentrations at 7°C in aerobic and anaerobic conditions. Elevated concentrations of CO2 and CH4 in the soil gas phase indicated that both the aerobic and anaerobic microbial activity potentials were high at the contaminated site. Aerobic and anaerobic microbial degradation rates in laboratory experiments of petroleum hydrocarbons were highest in soils from the most contaminated point and degradation in the aerobic and anaerobic microcosms was linear throughout the incubation, indicating mass-transfer-dependent degradation. Different results for microbial activity measurements were obtained in laboratory studies depending on pretreatment and size of the sample, even when the environmental conditions were mimicked. These differences may be related to differences in the gas exchange rates as well as in changes in the bioavailability of the contaminant in different analyses. When predicting by modeling the behavior of an aged contaminant it is relevant to adapt the models in use to correspond to conditions relevant at the contaminated sites. The variables used in the models should be based on data from the site and on experiments performed using the original aged contaminant without any additions.

Toxin-producing cyanobacteria can be harmful to aquatic biota, although some grazers utilize them with often beneficial effects on their growth and reproduction. It is commonly assumed that gut microbiota facilitates host adaptation to the diet; however, the evidence for adaptation mechanisms is scarce. Here, we investigated the abundance of mlrA genes in the gut of the Baltic copepods Acartia bifilosa and Eurytemora affinis during cyanobacteria bloom season (August) and outside it (February). The mlrA genes are unique to microcystin and nodularin degraders, thus indicating the capacity to break down these toxins by the microbiota. The mlrA genes were expressed in the copepod gut year-round, being >10-fold higher in the summer than in the winter populations. Moreover, they were significantly more abundant in Eurytemora than Acartia. To understand the ecological implications of this variability, we conducted feeding experiments using summer- and winter-collected copepods to examine if/how the mlrA abundance in the microbiota affect: (1) uptake of toxic Nodularia spumigena, (2) uptake of a non-toxic algal food offered in mixtures with N. spumigena, and (3) concomitant growth potential in the copepods. The findings provide empirical evidence that the occurrence of mlrA genes in the copepod microbiome facilitates nutrient uptake and growth when feeding on phytoplankton mixtures containing nodularin-producing cyanobacteria; thus, providing an adaptation mechanism to the cyanobacteria blooms.

Two long-term potentially oil exposed Baltic Sea coastal sites near old oil refineries and harbours were compared to nearby less exposed sites in terms of bacterial, archaeal and fungal microbiomes and oil degradation potential. The bacterial, archaeal and fungal diversities were similar in oil exposed and less exposed sampling sites based on bacterial and archaeal 16S rRNA gene and fungal 5.8S rRNA gene amplicon sequencing from both DNA and RNA fractions. The number of genes participating in alkane degradation (alkB) or PAH-ring hydroxylation (PAH–RHDα) were detected by qPCR in all water and sediment samples. These numbers correlated with the number of bacterial 16S rRNA gene copies in sediment samples but not with the concentration of petroleum hydrocarbons or PAHs. This indicates that both the clean and the more polluted sites at the Baltic Sea coastal areas have a potential for petroleum hydrocarbon degradation. The active community (based on RNA) of the coastal Baltic Sea water differed largely from the total community (based on DNA). The most noticeable difference was seen in the bacterial community in the water samples were the active community was dominated by Cyanobacteria and Proteobacteria whereas in total bacterial community Actinobacteria was the most abundant phylum. The abundance, richness and diversity of Fungi present in water and sediment samples was in general lower than that of Bacteria and Archaea. Furthermore, the sampling location influenced the fungal community composition, whereas the bacterial and archaeal communities were not influenced. This may indicate that the fungal species that are adapted to the Baltic Sea environments are few and that Fungi are potentially more vulnerable to or affected by the Baltic Sea conditions than Bacteria and Archaea.

Ostoskassit ovat viime vuosina olleet paljon esillä keskusteluissa ja lehdistössä. Kansainvälisesti useissa maissa on otettu käyttöön tai harkittu kertakäyttökassien täyskieltoa tai haittaverotusta. Perusteina ovat olleet roskaantumisen välttäminen, öljyriippuvuuden vähentäminen sekä ilmastonmuutoksen hillintä. Joissain tapauksissa rajoituksia on perusteltu myös muoviroskien kertymisellä valtameriin ja merieläimille aiheutuvilla vahingoilla. Ostoskassien valmistuksen, käytön ja hävityksen ympäristövaikutukset eivät ole merkittäviä koko muun kulutuksen rinnalla. Ostoskassin valinta on kuitenkin viikoittain toistuva tilanne, jonka ympäristövaikutuksista kuluttaja on epävarma. Tämän epävarmuuden vähentämiseksi toteutettiin tässä julkaisussa raportoitava OPTIKASSI-tutkimus. Suomalaisissa päivittäistavarakaupoissa tarjolla olevien ostoskassivaihtoehtojen ilmastonmuutosvaikutuksista ja mahdollisuuksista niiden hillintään tuotettiin tietoa tutkimushankkeessa “Liiketoiminnan sopeuttaminen ilmastonmuutoksen hillinnän vaatimuksiin – case ostoskassi, OPTIKASSI-hanke”, jonka Suomen ympäristökeskus toteutti yhteistyössä Lappeenrannan teknillisen yliopiston kanssa. Hanketta rahoitti Tekes Climbus-teknologiaohjelmastaan sekä ostoskasseja tai niiden materiaalia Suomessa valmistavat yritykset: Suominen Joustopakkaukset Oy, Plastiroll Oy, UPM-Kymmene Oyj Wisapaper ja Cabassi Oy. OPTIKASSI-hankkeen tavoitteena oli koota elinkaaripohjainen tieto Suomessa päivittäistavaroiden kantamiseen tyypillisimmin käytettyjen ostoskassien ilmastonmuutosvaikutuksista. Lisäksi tavoitteena oli löytää eri materiaaleista valmistetuille ostoskasseille ilmastonmuutosvaikutusten kannalta parhaiten soveltuvat käyttö- ja jätehuoltomallit. Vertailtavina tuotteina olivat neitseellisestä raaka-aineesta valmistettu muovikassi, kierrätysraaka-aineesta valmistettu muovikassi, paperikassi, kangaskassi sekä biohajoavasta muovista valmistettu ostoskassi. Koska ostoskassi on osa suurempaa kokonaisuutta, on kuluttajan syytä muuttaa ostoskassien avulla kaupassakäyntitottumuksiaan ja jätehuoltoaan ilmastoystävällisempään suuntaan. Tehokkaimmin ilmastovaikutusta voi vähentää ostamalla täysiä kassillisia, käymällä harvemmin kaupassa, kieltäytymällä ilmaisista kasseista ja vähentämällä sekajätteen määrää. Raportissa esitetään myös sekä liiketoiminnalle että valtionhallinnolle ehdotuksia toimenpiteiksi, joilla ostoskassien elinkaarenaikaisia ilmastonmuutosvaikutuksia voitaisiin vähentää.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää kasvikunnostuksen hyödyntämismahdollisuuksia viileässä ilmastossa, ikääntyneen öljysaastunnan pilaamilla alueilla. Tutkimusta varten valittiin kolme kohdealuetta Helsingissä, Ylöjärvellä ja Kokkolassa. Puulajeina käytettiin suomalaisen ja pohjoisamerikkalaisen haavan risteymää, rauduskoivua sekä kiiltopajua, joista kullekin kohteelle valittiin kasvupaikan olosuhteisiin parhaiten soveltuva laji tai lajiyhdistelmä. Koealueille istutettiin tiheä taimikko ja jätettiin osa puuttomaksi vertailualueeksi. Kokkolan kohteella osaa taimista myös lannoitettiin. Öljypitoisuuden kehittymistä seurattiin 2-4 vuotta. Tulosten tulkintaa vaikeutti toisaalta heterogeenisen maaperän ja epätasaisesti sijoittuneen haitta-aineen aiheuttama hajonta näytteenotossa, toisaalta öljyanalytiikkaan liittyvä suurehko virhemarginaali. Saatujen tulosten perusteella puiden kunnostava vaikutus on vuosikymmeniä sitten saastuneilla alueilla vähäinen. Helsingissä ja Ylöjärvellä puilla ei nopeasta kasvusta huolimatta ollut todistettavaa vaikutusta maaperän öljypitoisuuteen. Alueet ovat saastuneet öljyllä, jonka koostumus painottuu raskaimpaan voiteluöljyjakeeseen ja jonka biologinen hajoaminen on optimaalisissakin olosuhteissa hyvin hidasta. Kokkolassa maaperään päässyt öljy koostuu keskitisleistä ja jopa kevyimpiä, helposti haihtuvia yhdisteitä on jäljellä. Voimakas toksisuus yhdessä karun kasvualustan kanssa aiheutti puiden hitaan kasvun ja suuren kuolleisuuden. Alueella, jolta purettiin ennen tutkimuksen alkua asfalttipinnoite, öljypitoisuuksien aleneminen oli kuitenkin sekä istutus- että vertailualueella selvää, mistä päätellen asfaltti on huomattavasti hidastanut alla olevan öljyn luontaista haihduntaa ja hajoamista. Maaperäolosuhteiltaan vaihtelevilla ja eri tavoin saastuneilla tutkimuskohteilla on selvästi nähtävillä kasvikunnostukseen liittyvä problematiikka. Tuoreet öljy-yhdisteet ovat kasveille haitallisia ja vaikeuttavat niiden menestymistä, mikä heikentää menetelmän toimivuutta. Kauan maaperässä olleen öljyn toksisuus taas on alempi, mutta jäljelle jääneiden, erilaisten prosessien seurauksena muuntuneiden yhdisteiden hajoaminen on alhaisen biosaatavuuden johdosta hidasta. Astiataimikokeissa saavutetut tulokset eivät ole suoraan sovellettavissa in situ –olosuhteisiin. Kasvillisuuden menestymiseen saattavat itse haitta-aineen lisäksi vaikuttaa monet muutkin tekijät, kuten kuivuus, ravinneköyhyys, liian korkea pohjaveden pinnankorkeus tai kasveja ravinnokseen käyttävät eläimet. Öljyllä saastuneiden alueiden maaperä muodostuu useissa tapauksissa nimenomaan karkeista täyttömaista, joilla kasvillisuuden menestyminen ilman orgaanisen aineksen lisäystä on heikkoa. Suomen olosuhteissa hajoamisprosessien toimivuutta ja menetelmän tehoa edelleen heikentää melkein puolet vuodesta roudassa oleva maa. Meillä puiden avulla tapahtuvan kasvikunnostuksen käyttömahdollisuudet saastuneiden alueiden puhdistamiseen ovat siten hyvin rajalliset. Tämä pätee erityisesti tutkimuskohteiden kaltaisiin, kauan sitten saastuneisiin alueisiin. Parhaassakin tapauksessa maaperän puhdistuminen alle sallittujen pitoisuuksien vie vuosia, todennäköisemmin kymmeniä vuosia.