Siekia nustatyti, kas lemia Kuršių marių žydėjimą

Ar žinojote, kad dėl Baltijos jūros priekrantės vandens žydėjimo vasarą „kaltos“ ir Kuršių marios? Pasirodo, kad iš marių ištekantis žydintis vanduo nuspalvina Baltijos jūros pakrantę, kurioje mėgsta maudytis poilsiautojai. Taip teigia Klaipėdos universiteto (KU) biogeochemijos grupės lyderis doc. dr. Mindaugas Žilius, naujo projekto „NitFix“, laimėto Lietuvos mokslo tarybos skelbtame konkurse jauniesiems mokslininkams, vadovas. Klaipėdos universiteto Jūros mokslų ir technologijų centro, Jūros tyrimų atviros prieigos centro tyrėjai, bendradarbiaudami su Vilniaus universiteto Biochemijos instituto ir Stokholmo universiteto mokslininkais, tyrinės ,,paslaptingų mikroorganizmų bendrijų sodų“, klestinčių Kuršių marių vandens storymėje, svarbą azoto patekimui iš atmosferos į vandenį. Aiškinsis, kaip tai veikia Kuršių marias, kas lemia žydėjimą, ir kaip keičia azoto, kaip maistmedžiagės, prietaką į Baltijos jūrą.

„NitFix“ projekte – pirmą kartą Lietuvoje taikomi metodai

Kuršių marios yra didžiausia lagūna Europoje, įsiterpusi tarp žemyninės dalies ir Baltijos jūros. Vanduo į marias daugiausia subėga iš Lietuvos ir Baltarusijos teritorijų kartu su krituliais, nuotekomis ir trąšų nuplovimu iš žemės ūkio naudmenų. „Šaltuoju metų laiku Kuršių marios veikia kaip filtras, apvalantis Nemuno vandenį prieš jam patenkant į Baltijos jūrą ir taip ją apsaugo nuo didesnio užterštumo. Tačiau vasarą pastebime, kad viskas vyksta priešingai, sumažėja vandens iš Nemuno, mažiau lietaus, o marių vanduo žydi kur kas intensyviau“, – pasakojo doc. dr. M. Žilius. Vykdant biogeochemijos grupės tyrimus pastebėta, kad vasarą vandens žydėjimą sukeliančios melsvabakterės geba pasisavinti atmosferoje esantį azotą ir jį paversti organiniais bei neorganiniais junginiais, palaikančiais jų ir kitų dumblių augimą.

„NitFix“ projekto tyrimų objektas – azoto fiksacija, atliekama įvairių mikroorganizmų, ir jo įtaka Kuršių marių ekosistemos funkcionavimui. Šiame projekte pirmą kartą Kuršių mariose bus taikomi tiesioginiai azoto transformacijos greičio matavimo metodai ir funkcinių markerių tyrimai, leidžiantys įvertinti genetinį fiksacijos potencialą. Kuršių marios bus naudojamos kaip modelis, siekiant išsiaiškinti, kaip sezoniniai azoto kiekio pokyčiai – nuo  azoto pertekliaus šaltuoju periodu iki trūkumo šiltuoju – veikia  funkcinių genų aktyvumą ir kaip šie ekosistemos pokyčiai lemia naujo azoto patekimą į ekosistemą. Vykdant projektą, remiantis empiriniais duomenimis, bus patobulintas biogeocheminis hidrodinaminis Kuršių marių modelis, tai leis numatyti veiksmus, kurie padės siekti Baltijos jūros veiksmų plane (angl. Baltic Sea Action Plan) numatytų, su maistmedžiagių mažinimu susijusių tikslų.

KU biogeochemijos grupės tyrėjas M. Žilius su komanda, suburta projektui įgyvendinti, laimėjo 100 tūkst. eurų. „Lietuvoje trūksta tyrimų apie Kuršių marių azoto kiekį ir jo šaltinius, niekas marių vandens netyrinėjo genetiniais metodais. Projekto tyrimai bus atliekami (angl.) state of art metodais, kurie seklių mažo druskingumo estuarinių sistemų tyrimuose bus taikomi pirmą kartą. Todėl tiek projekte atliekami tyrimai, tiek taikomų metodų derinys yra unikalūs ir nedubliuoja nei kitų šiuo metu vykdomų tyrimų, nei tyrimų, vykdytų ankstesniuose projektuose. Apskritai galima ant pirštų suskaičiuoti pasaulio universitetus, kurie taiko tokius metodus, kurių mes išmokome iš Italijos ir Vokietijos mokslininkų“, – sako  doc. dr. M. Žilius.

Projekto rezultatai – reikšmingi visuomenei ir Baltijos regionui

Projekto „NitFix“ vadovo, KU tyrėjo teigimu, šio projekto įgyvendinimas yra visuotinai svarbus: „Kadangi mes taikysime naujus metodus ir ieškosime naujų mikroorganizmų, tai gali būti svarbūs, fundamentiniai atradimai biogeochemijos srityje.“

Kadangi Lietuvos Vyriausybė yra įsipareigojusi 30 % sumažinti azoto prietaką su Nemuno upe į Baltijos jūrą, tampa aktualu mažinti taršą. „Kai mes išsiaiškinsime vandens žydėjimo priežastis ir žinosime azoto prietakos į Kuršių marias mastą, galbūt galėsime prognozuoti ir reguliuoti šį procesą. Tada turėsime švaresnį vandenį ne tik Kuršių mariose, bet ir Baltijos jūroje. Tai paveiks ne tik poilsiautojus, žuvų išteklius, bet ir lems Vyriausybės finansavimą gamtos taršos prevencijai“, – informavo doc. dr. M. Žilius.

Šiuo metu tyrėjų komanda yra pasiruošimo etape, nes projektas bus pradedamas vykdyti spalio 2 d. ir baigsis 2020 metų viduryje. „Kiti metai bus skirti intensyviems tyrimams, o toliau vyks gautų duomenų analizė“, – teigė projekto vadovas.

Užaugo Klaipėdos universitete

Mindaugas Žilius Klaipėdos universitete studijavo visose trijose studijų pakopose – bakalauro, magistro ir doktorantūros: „Galiu sakyti, kad čia užaugau ir tapau tyrėju.“ Ekologijos ir aplinkotyros bakalauro bei magistrantūros studijos buvo gana tolimos doktorantūros studijoms, kurių metu M. Žilius ir pasuko į biogeocheminius tyrimus. Tyrėjui teko patirti nemažai iššūkių, kurie pareikalavo daug kantrybės ir laiko. „Kai pradėjau studijuoti biogeochemiją Klaipėdos universitete, beveik nebuvo jokių įrankių, analitinių prietaisų. Šiandien, po aštuonerių sunkaus ir intensyvaus darbo metų, susibūrė jaunų ir ambicingų biogeochemijos tyrėjų grupė, vis labiau mus pripažįsta užsienyje, mūsų vykdomais tyrimais labiau pasitikima, statome didžiulį laboratorijų kompleksą Klaipėdos universiteto miestelyje, kuris suteiks neįtikėtinų galimybių dar sparčiau augti mūsų grupei“, – pasakojo doc. dr. M. Žilius.

Mokslininkas neslepia, kad yra dėkingas Parmos universiteto (Italija) mokslininkams, su kuriais tapo neišskiriamais kolegomis ir draugais, prof. dr. Marko Bartoli ir dr. Gianmarko Giordani. „Jie mus išmokė naujausių ir inovatyviausių metodų, praplėtė žinias ir padėjo pagrindą biogeocheminiams tyrimams Klaipėdos universitete. Dabar mes dirbame kartu. Prof. dr. M. Bartoli jau keletą metų dirba Klaipėdos universitete, taip garsindamas jo vardą už Lietuvos ribų.“ M. Žilius džiaugiasi, kad grupėje intensyviai darbuojasi doktorantė Irma Vybernaitė-Lubienė, dr. Jolita Petkuvienė, dr. Diana Vaičiūtė ir dr. Tomas Ruginis. „Kartu mes spėjome atlikti tyrimus Italijos, Vokietijos, Lenkijos ir Danijos sekliose estuarinėse sistemose.“

Pasak mokslininko, biogeocheminiai tyrimai, vystomi Klaipėdos universitete, turi didžiulį potencialą, mat šalies mokslininkai tuo neužsiima, o pasaulyje tai yra populiari sritis: „Tai taikomieji tyrimai, kuriuos atliekant derinami klasikiniai ir state of art metodai, taip galima analizuoti bet kuriuos aplinkos komponentus nuo bakterijos iki ekosistemos. O ir mokslo požiūriu tai yra įdomi ir plati sritis. Vien biogeochemijos pavadinime yra trys žodžiai: bio-geo-chemija. Tai procesai ir virsmai, kurie vyksta dugno nuosėdose ir vandens storymėje, dėl mikroorganizmų veiklos ar savaime prasidedančių reakcijų“, – pasakojo Klaipėdos universiteto biogeochemikas doc. dr. Mindaugas Žilius.